Kakav će biti nasljednik LHC i da li je opravdana njegova izgradnja?

Već sam jednom najavljivala gradnju super-sudarača čestica. Elem, počinje.

CERN je nedavno predstavio plan izgradnje novog akceleratora čestica koji će biti oko 4 puta duži u obimu od Velikog hadronskog sudarača (Large Hadron Collider, LHC) koji je dug 27 kilometara i trenutno je najveći svjetski sudarač. Novi akcelerator bi trebao biti i 6x snažniji.

CERN, evropska laboratorija za fiziku čestica u blizini Ženeve, Švicarska, opisao je plan u tehničkom izvještaju objavljenom 15. januara. Već neko vrijeme se zna da CERN želi graditi veći sudarač, ali nisu bili poznati detalji tehničke izvedbe i performanse novog projekta. Međutim, treba biti oprezan kada se govori o ovom projektu, jer se svi ne slažu oko toga da je novi, veći sudarač dobra investicija. 

Dokument nudi nekoliko idejnih rješenja za akcelerator koji se, bar za sada, zove Budući kružni sudarač (Future Circular Collider, FCC) u kojem bi se mogle dešavati različite vrste sudara tj. sudari na različitim energijama. Cijena izgradnje FCC-a bi se kretala od 9 milijardi eura do 21 milijardu eura. 

Poređenje FCC i LHC

Treba znati da su u CERN jako ponosni na detekcije W i Z bozona, i, dakako, Higgsovog bozona, ali od 2012. godine kada je detektovana ova, "Božija čestica", kako ju je nazvao Leon Lederman, CERN još uvijek proučava podatke iz tog sudara, ali nije imao neka bombastična otkrića. I to je sasvim normalno - ima mnogo stvari u fizici koje nisu jasne, mnogo pitanja na koja treba odgovoriti, ali se radi o kompleksnoj materiji i trebaće dosta vremena da se neki djelići odgovora nađu. Međutim, bar se meni tako čini, u CERN-u su nezadovoljni time što nemaju nova, ekskluzivna otkrića. Nezadovoljstvo je dobro, jer nas nezadovoljstvo zna ponukati da više i bolje radimo, ali, sa druge strane, govorimo o 21 milijardi eura. 

Tu je i pitanje kompeticije i pomalo taštine: Kina gradi sudarač naspram kojeg će LHC izgledati kao patuljak. Stvar je, da kažemo, vrlo jednostavna - veći sudarači znače i mogućnost sudara na većim energijama, dobijanje nekih nedokučivih čestica iz ostataka sudara, ali - istovremeno - i veće račune za struju. Ipak, pitanje je časti prepustiti slavu nekoj drugoj instituciji. Kineski sudarač bi imao opseg od oko 100 km i procjenjuje se da će biti "težak" 4.3 milijarde dolara. Ovo bi bio elektron-pozitron tip sudarača.

Čuvena teoretska fizičarka Sabine Hossenfelder smatra kako ne postoji razlog misliti kako bi se na novom energetskom režimu otkrila nova fizika, te je dodala da mnogi razmišljaju ovako, ali se ne usuđuju i ne žele o tome govoriti.

Nova fizika je termin koji podrazumijeva svašta nešto - sve one hipoteze koje danas postoje, a koje nisu potvrđene te bi otkriće neke nove čestice potvrdilo jednu od tih teorija, a ostale možda odbacilo ili bi se morala formirati nova hipoteza. To je tzv. "fizika van Standardnog modela" i uključuje supersimetriju, problematiku neutrina, "teoriju svega", teoriju struna, , hipotezu o postojanju više Higgsa...