Опубликован проект нового коллайдера CERN

Европейский центр по ядерным исследованиям (CERN) обнародовал план нового гигантского ускорителя частиц, который должен стать намного мощнее существующего сегодня Большого адронного коллайдера. Концептуальный проект называется Циклический коллайдер будущего (Future Circular Collider — FCC). Длина его окружности должна быть около 100 километров. Подробности опубликованы на сайте CERN.

Большой адронный коллайдер (БАК)– самый мощный построенный на данный момент ускоритель частиц - был запущен в 2008 году. Его длина составляет 27 километров, что позволяет ему сталкивать протоны на энергиях до 13 ТэВ(10¹² эВ). Основным достижением установки считается открытие в 2012 году бозона Хиггса с массой 125 ГэВ(10⁹ эВ) — последней частицы Стандартной модели. Бозон Хиггса — это квант поля, которое придает массу всем элементарным частицам. После его обнаружения Питеру Хиггсу и Франсуа Энглеру была присуждена Нобелевская премия по физике за теоретические обоснования этого феномена.

Однако другая большая надежда физиков на обнаружение новых частиц не оправдалась — БАК нашел несколько аномалий, но никаких указаний на принципиально новые физические явления. Поэтому несмотря на то, что по планам БАК должен работать еще пару десятилетий, в 2013 году началась разработка нового циклического коллайдера. В новом четырехтомном отчете подробно описана реализация задумки, а также возможные физические результаты, которые удастся с его помощью получить.

Первым этапом должно стать строительство электрон-позитронного коллайдера с длиной окружности около 100 километров — FCC-ee. По оценкам, он будет стоить около 9 миллиардов долларов, а срок службы составит 15 лет. Энергия частиц в нем будет постепенно увеличиваться от 91 до 360 ГэВ, что позволит на принципиально новом уровне детальности исследовать W- и Z-бозоны, бозон Хиггса, а также t-кварки — самые массивные частицы в Стандартной модели.

Следующим этапом станет строительство в том же туннеле протон-протонного коллайдера — FCC-hh. Этот ускоритель будет использовать БАК в качестве вспомогательного ускорителя для предварительного разгона частиц. Максимальная энергия должна составить около 100 ТэВ. Стоимость проекта оценивается на уровне 15 миллиардов долларов (для сравнения, на строительство БАК было потрачено 13 миллиардов.

Всего за время работы FCC-hh ожидается рождение около 10¹⁰ бозонов Хиггса. Физики также надеются, что он сможет подтвердить или опровергнуть существование вимпов — гипотетических частиц темной материи. Еще одним направлением будет исследование кварк-глюонной плазмы, для создания которой в ускоритель будут отправляться не протоны, а тяжелые ядра. Срок службы установки должен составить по крайней мере 25 лет, то есть практически до конца XXI века.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.