Istraživači najvećeg svetskog akceleratora čestica u Švajcarskoj podneli su predlog za novi, mnogo veći, supersudarač čestica. Njegov cilj je da otkrije nove čestice koje bi revolucionisale fiziku i dovele do potpunijeg razumevanja kako univerzum funkcioniše.
Budući supersudarač, ako bude izgrađen, biće tri puta veći od postojećeg Velikog hadronskog sudarača (LHC). Ali podatak da će njegova gradnja stajati 20 milijardi evra nije primljena sa oduševljenjem, a pojedini kritičari smatraju ovu ideju kao „nepromišljenu“.
Tu sumu – koja je samo početni trošak izgradnje – trebalo bi da obezbede zemlje članice Evropske organizacije za nuklearna istraživanja (Cern), uključujući Veliku Britaniju, a neki stručnjaci postavljaju pitanje da li to ima ekonomskog opravdanja.
Najveće dostignuće Velikog hadronskog sudarača (LHC) bilo je otkrivanje nove čestice nazvane Higsov bozon 2012. godine. Ali od tada se njegova ambicija da pronađe dva sveta grala fizike – tamnu materiju i tamnu energiju – pokazala neuhvatljivom, a neki istraživači veruju da postoje jeftinije opcije.
Nova mašina se zove Fjučr cirkular kolajder (Future Circular Collider– FCC). Generalna direktorka Cerna, profesorka Fabiola Đanoti, rekla je u izjavi za Bi-Bi-Si da će, ako bude odobrena njegova izgradnja, to biti „prelepa mašina”.
– To je alat koji će omogućiti čovečanstvu da napravi ogromne korake napred u odgovorima na pitanja iz fundamentalne fizike o našem znanju o Univerzumu. A da bismo to uradili, potreban nam je moćniji instrument za rešavanje ovih pitanja.
LHC je smešten u kružnom tunelu obima 27 kilometara, na dubini od 175 metara ispod francusko-švajcarske granice, u blizini Ženeve. Ubrzava unutrašnjost atoma (hadrona) u smeru kazaljke na satu i suprotno od kazaljke na satu do brzina bliskih brzini svetlosti i u određenim tačkama ih razbija jače nego što to može bilo koji drugi razbijač atoma na svetu.
Manje, subatomske čestice koje su preostale od sudara pomažu naučnicima da utvrde od čega su atomi napravljeni i kako međusobno deluju.
Nastavak revolucionarnog otkrića
Otkrivanje čestice Higsovog bozona pre deset godina smatrano je za revolucionarno. Postojanje gradivnog bloka koji svim ostalim česticama u Univerzumu daje njihov oblik predvideo je 1964. škotski fizičar Piter Higs, ali je otkriven na LHC-u tek 2012. To je bio poslednji deo slagalice trenutne teorije subatomske fizike, koji se zove Standardni model.
Predlog je da se veći FCC gradi u dve faze. Prvi će početi da radi sredinom 2040-ih i sudaraće elektrone zajedno. Nadamo se da će povećana energija proizvesti veliki broj Higsovih čestica koje će naučnici detaljno proučavati.
Druga faza će početi 2070-ih i zahtevaće snažnije magnete, toliko napredne da još uvek nisu izmišljeni. Umesto elektrona, u potrazi za potpuno novim česticama biće korišćeni teži protoni.
FCC će biti skoro tri puta veći od LHC-a, neverovatnih 91 kilometar i na dvostruko većoj dubini pod zemljom kako bi se sprečilo da jako zračenje dospe do površine.
Zašto je potreban još veći hadronski sudarač?
To je zato što LHC, čija je izgradnja koštala pet milijardi evra, a počeo je da radi 2008. godine, još nije uspeo da pronađe čestice koje će pomoći da se objasni 95 odsto kosmosa.
Naučnici i dalje tragaju za dve velike nepoznanice- silom koja se zove tamna energija koja deluje suprotno gravitaciji i razdvaja objekte u Univerzumu kao što su galaksije. Druga je tamna materija, koja se ne može otkriti, ali se njeno prisustvo oseća kroz gravitaciju.
„Nedostaje nam nešto veliko“, kaže profesorka Đanoti.
Ona kaže da je FCC potreban jer bi otkriće ovih tamnih čestica dovelo do nove potpunije teorije o tome kako Univerzum funkcioniše.
Pre više od 20 godina mnogi istraživači u Cernu su predvideli da će LHC pronaći ove misteriozne čestice, ali nije.
Kritičari, poput dr Sabine Hosenfelder sa Frankfurtskog instituta za napredne studije, kažu da nema garancije da će novi sudarač uspeti.
„Fizika čestica je oblast istraživanja koja je velika i dobro finansirana iz istorijskih razloga, pošto je izrasla iz nuklearne fizike i treba da se smanji na razumnu veličinu, možda desetinu svoje trenutne veličine“, smatra ona.
Bivši glavni naučni savetnik britanske vlade, prof Ser Dejvid King, rekao je za Bi-Bi-Si da veruje da bi trošenje 20 milijardi evra na projekat bilo „nepromišljeno“.
Kada je svet suočen sa pretnjama zbog klimatske vanredne situacije, zar ne bi bilo mudrije usmeriti ova istraživačka sredstva u nastojanja da se stvori budućnost kojom se može upravljati?“
I među samim fizičarima čestica postoji debata o tome da li je džinovski kružni sudarač najbolja opcija.
Profesor Ejdan Robson sa Univerziteta u Glazgovu rekao je za Bi-Bi-Si da bi sudarač koji ne bi bio kružni, bio jeftiniji.
„Postoje tri glavne prednosti. Pre svega, linearna mašina bi mogla da se radi etapu po etapu. Drugo, profil troškova bi bio prilično drugačiji – tako da bi početna faza koštala manje, a treće, tunel je kraći, i to možete da uradite – brže”, dodaje prof. Robson.
Ali naučnici u Cernu smatraju da im je potreban upravo FCC i sada su u procesu odmeravanja reakcije na njegov predlog 70 zemalja članica, koje će morati da plate za novu mašinu.
