Četrtek, 17. 1. 2019, 14.04
5 let, 11 mesecev
Evropa noče Kitajcem kar tako prepustiti primata v raziskavah fizike delcev
Trkalnik za fizikalne raziskave: CERN ne bo dovolil, da bi imeli Kitajci daljšega
Termometer prikazuje, kako vroč je članek.
Termometer prikaže, kako vroč je članek.
1,30
2
Nov trkalnik FCC, ki ga načrtuje CERN, bo omogočal trke subatomskih delcev pri do zdaj neuresničljivih hitrostih in energijah.
Načrti laboratorijev CERN za gradnjo novih subatomskih superprevodnih pospeševalnikov bodo ohranili njihovo vodilno svetovno vlogo pri iskanju odgovorov na nekatera temeljna vprašanja o svetu, v katerem živimo.
V okolici Ženeve pod švicarskim in francoskim ozemljem je umeščen največji stroj na svetu. Veliki hadronski trkalnik (Large Hadron Collider) je del laboratorijev CERN, ena od njihovih glavnih nalog pa je iskanje in preučevanje (predvsem novih) subatomskih delcev.
Trenutno poteka nadgradnja tega izjemnega in edinstvenega sistema, ki mu napovedujejo vsaj še 15 let življenjske dobe.
Kitajci razvijajo svoj superprevodni supertrkalnik
Novembra lani pa so Kitajci napovedali, da bodo leta 2022 začeli graditi svoj trkalnik, ki bo še večji od CERN-ovega. Tudi njihov CEPC (Circular Electron Positron Collider) bo namenjen fizikom, ki iščejo nove še manjše elementarne delce, a napovedujejo, da bo lahko dosegel do petkrat večje energije pospeševanja, kot jih ima LHC, in da bo pospeševalna pot kitajskega trkalnika približno štirikrat večja.
Odkritje Higgsovega bozona v CERN je odprlo nove raziskovalne poti v fiziki delcev. Na fotografiji: britanski fizik Peter Higgs, ki je računsko napovedal obstoj novega elementarnega delca in doživel njegovo eksperimentalno potrditev.
Krožni predor za pospeševanje delcev pospeševalnika LHC ob Ženevskem jezeru ima namreč obseg 26,7 kilometra, medtem ko bo kitajski CEPC obsegal več kot 100 kilometrov.
CEPC naj bi predvidoma uporabljali deset let (od tega prvih sedem let izključno za ustvarjanje Higgsovega bozona), nato pa v istem podzemnem predoru začeli graditi nov SPPC (Super Proton Proton Collider).
V iskanju teorije vsega
Odgovora iz Švice, kjer je sedež CERN, nismo čakali dolgo: FCC (Future Circular Collider) bo imel prav tako obseg okrog sto kilometrov.
V okolici Ženeve pod švicarskim in francoskim ozemljem je umeščen največji stroj na svetu. Veliki hadronski trkalnik (Large Hadron Collider) je del laboratorijev CERN, ena od njihovih glavnih nalog pa je iskanje in preučevanje (predvsem novih) subatomskih delcev.
Omogočil bo trke subatomskih delcev (elektron-pozitron, proton-proton, ion-ion, elektron-proton in elektron-ion) pri do zdaj neuresničljivih hitrostih in energijah (do sto teraelektronvoltov), zato bo v njem lahko okrog sedemkrat več znanstvenikom zanimivih dogodkov, kot jih omogoča zdajšnji LHC. Morda tudi trki med Higgsovimi bozoni, ki so zdaj še povsem zunaj našega dosega.
Krožni predor za pospeševanje delcev pospeševalnika LHC ob Ženevskem jezeru ima obseg 26,7 kilometra (modra črta), načrtovani nov pospeševalnik FCC pa bo imel obseg sto kilometrov (rdeča črta),
Znanstveniki verjamejo, da jim bo nov, večji in močnejši trkalnik približal odgovore na vprašanja o temni snovi, manjkajoči masi v vesolju in jih morda celo pripeljal do nove teorije nastanka vsega, ki bi odpravila zdajšnja neskladja med gravitacijo in kvantno teorijo.
Več kot 1.300 znanstvenikov in strokovnjakov z več kot 150 univerz, iz raziskovalnih ustanov in sodelujočih podjetij z vsega sveta je dobrih pet let sodelovalo pri oblikovanju ta teden predstavljenega konceptnega dokumenta, v katerem so predstavili več izvedbenih možnosti.
Pri razvoju koncepta novega trkalnika FCC je sodelovalo več kot 1.300 znanstvenikov, raziskovalcev in strokovnjakov z več kot 150 univerz, iz raziskovalnih ustanov in sodelujočih podjetij z vsega sveta.
Sledil bo še boljši, še večji – in še dražji
Gradnja trkalnika FCC, ki ga bo deloma financirala tudi Evropska komisija prek projekta Horizon 2020, bo v prvi fazi, ki jo nameravajo končati do leta 2040, vredna okrog devet milijard evrov. Večji del tega denarja bo namenjen gradnji predora pod dvema državama, za kar so namenili pet milijard evrov.
Naslednja faza predvideva gradnjo še boljšega FCC do konca petdesetih let tega stoletja, za kar bodo namenili dodatnih 15 milijard evrov.
Superprevodnost in razvoj materialov, ki jo omogočajo, je ključnega pomena za učinkovitost trkalnikov, a tudi v medicini, računalništvu, elektroniki in številnih drugih panogah.
Higgsov bozon odprl nove razsežnosti fizike
Odkritje Higgsovega bozona v CERN-ovih pospeševalnikih je odprlo novo pot za raziskovalce na področju fizike delcev, zato je preučevanje lastnosti tega novega in zelo neobstojnega delca postalo ena od glavnih prioritet tovrstnih raziskav.
Še vedno pa znanstveniki iščejo odgovor na vprašanje, kako so potekali prvi trenutki vesolja in sveta, v katerem živimo, ter iz česa je vse narejeno, a to niso edina vprašanja, na katera so že našli ali še iščejo odgovore v laboratorijih CERN.
Več kot le iskanje novih delcev
Zahtevne naprave in gradnje za raziskave fizike delcev namreč navdihujejo nove koncepte, ustvarjalnost in vrhunske tehnologije, od katerih imajo korist tudi druge znanosti.
Tehnologije ohlajanja (čim bližje absolutni ničli) so ključne za učinkovitost tako zdajšnjega kot bodočega trkalnika subatomskih delcev.
Ti dosežki najdejo svojo pot v številne primere rabe, ki imajo pomemben učinek tudi na gospodarstvo in družbo v celoti. Verjetno je najbolj znan "stranski produkt", ki je nastal prav v laboratorijih CERN, svetovni splet, brez katerega si življenje danes težko predstavljamo.
Prvi prototip dipolnega magneta za bodoči trkalnik FCC v raziskovalni organizaciji CERN
Kaj je pravzaprav CERN
CERN je evropska organizacija za jedrske raziskave s sedežem v Ženevi in raziskovalnimi lokacijami na obeh straneh švicarsko-francoske meje med jurskim gorovjem in Alpami.
V članstvu CERN je 22 držav (21 evropskih in Izrael), Slovenija pa je ena od treh pridruženih članic na poti do polnopravnega članstva.
Med dodatnimi petimi državami, ki so pridružene članice, je tudi nekaj neevropskih, status opazovalca pa imajo Evropska unija, Japonska, ruski Združeni inštitut za jedrske raziskave v Dubni pri Moskvi, Ruska federacija, Unesco in Združene države Amerike.
2