Ο διάδοχος του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων είναι εφικτός λέει το CERN

Το CERN σε συνεργασία με διεθνείς εταίρους, μόλις ολοκλήρωσε τη μελέτη σκοπιμότητας για τον επιταχυντή σωματιδίων FCC, εκτιμώντας πως είναι ένα ουσιαστικό εργαλείο για την απάντηση περίπλοκων ερωτημάτων για το σύμπαν.

Το Cern ανακοίνωσε ότι έχει ξεπεράσει όλα τα τεχνικά εμπόδια καθώς κινείται για την κατασκευή του Future Circular Collider (FCC), που αναμένεται να είναι ο μεγαλύτερος επιταχυντής σωματιδίων στον κόσμο, παρόλο που οι επικριτές εγείρουν ερωτήματα σχετικά με το κόστος των 17 δισεκατομμυρίων δολαρίων του έργου. Ο FCC σχεδιάζεται να είναι μια εντυπωσιακή κυκλική σήραγγα μήκους 91 χιλιομέτρων που θα τρέχει κάτω από τα σύνορα Ελβετίας-Γαλλίας, σε βάθος 200 μέτρων, δηλαδή 100 μέτρα πιο βαθιά από τον υφιστάμενο LHC.

Η μελέτη σκοπιμότητας, στην οποία συμμετέχουν πάνω από χίλιοι φυσικοί και μηχανικοί σε όλο τον κόσμο, σκιαγραφεί τις τεχνικές, οικονομικές και περιβαλλοντικές πτυχές αυτού του φιλόδοξου έργου. Εάν εγκριθεί, ο FCC θα μπορούσε να διαδεχτεί τον 27 χιλιομέτρων, Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC), φέρνοντας επανάσταση στην κατανόησή μας για τη θεμελιώδη φυσική μέχρι τη δεκαετία του 2040.

Αυτός ο επιταχυντής επόμενης γενιάς έχει σχεδιαστεί για να εξερευνά μυστήρια στη σωματιδιακή φυσική, καθοδηγούμενος από την πρωτοποριακή ανακάλυψη του μποζονίου Higgs το 2012. Το μποζόνιο Higgs έπαιξε καθοριστικό ρόλο στην εξήγηση του τρόπου με τον οποίο τα στοιχειώδη σωματίδια αποκτούν μάζα, διαμορφώνοντας την ίδια τη δομή του Σύμπαντος. Ωστόσο, πολλά ερωτήματα παραμένουν αναπάντητα και ο Future Circular Collider στοχεύει να εμβαθύνει σε αυτά τα θεμελιώδη φαινόμενα.

O προτεινόμενος FCC έχει σχεδιαστεί για να επιταχύνει και να συγκρούει σωματίδια σε πρωτοφανείς ενέργειες. Ο σκοπός του προτεινόμενου έργου είναι η σύγκρουση πρωτονίων σε υψηλές ενέργειες προκειμένου να μελετηθούν οι θεμελιώδεις δυνάμεις και τα σωματίδια. Σύμφωνα με το σχέδιο, το FCC θα αναπτυχθεί σε δύο φάσεις. Η πρώτη φάση θα διαθέτει έναν επιταχυντή ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων, που αναμένεται να ξεκινήσει τη λειτουργία του το 2046, ενώ η δεύτερη φάση θα εισαγάγει έναν επιταχυντή πρωτονίων-πρωτονίων το 2070. Ο επιταχυντής αναμένεται να στοχεύσει σε ενεργειακό επίπεδο 100 τρισεκατομμυρίων ηλεκτρονβολτ — πάνω από επτά φορές υψηλότερο από τη μέγιστη ενέργεια που επιτυγχάνεται από τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (HCL).

Η μελέτη σκοπιμότητας που κυκλοφόρησε πρόσφατα επιβεβαιώνει ότι δεν υπάρχει κανένα τεχνικό εμπόδιο στην κατασκευή του FCC. Τα κράτη μέλη του CERN θα έχουν χρόνο μέχρι το 2028 για να αποφασίσουν εάν θα διαθέσουν τα κεφάλαια που απαιτούνται για αυτό το έργο. Ορισμένοι επιστήμονες και υποστηρικτές του περιβάλλοντος υποστηρίζουν ότι τα κονδύλια θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν καλύτερα για ερευνητικά έργα μικρότερης κλίμακας. Το προβλεπόμενο κόστος της FCC περίπου 17 δισεκατομμυρίων δολαρίων είναι περισσότερο από το διπλάσιο της τιμής των 8 δισεκατομμυρίων δολαρίων του LHC. Όμως, οι υποστηρικτές του έργου λένε ότι, εάν το FCC δεν κατασκευαστεί στην Ευρώπη, τότε έργα σαν αυτό θα εμφανιστούν σε άλλα μέρη του κόσμου, ιδιαίτερα στην Κίνα.

Το CERN έχει δεσμευτεί να κάνει τον Future Circular Collider μοντέλο βιώσιμης ερευνητικής υποδομής, ενσωματώνοντας αρχές οικολογικού σχεδιασμού σε όλο τον κύκλο ζωής του. Οι προσπάθειες για την ελαχιστοποίηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων περιλαμβάνουν ενεργειακά αποδοτικές λειτουργίες, εδαφικές συνέργειες όπως η επαναχρησιμοποίηση ενέργειας και η βιώσιμη χρήση υλικών στην κατασκευή και την αποξήλωση.

Η συμμετοχή του κοινού αποτελεί επίσης προτεραιότητα. Το CERN συνεργάζεται στενά με τις χώρες υποδοχής του, τη Γαλλία και την Ελβετία, με τις περιφερειακές και εθνικές αρχές, για να διατηρήσει τη διαφάνεια και να ενθαρρύνει τη συμμετοχή του κοινού, αναπτύσσοντας ειδικές πρωτοβουλίες για την προώθηση του εποικοδομητικού διαλόγου με τις τοπικές κοινότητες και τους ενδιαφερόμενους φορείς.

Η ολοκλήρωση της μελέτης σκοπιμότητας σηματοδοτεί ένα σημαντικό ορόσημο, αλλά δεν έχει ληφθεί η επίσημη δέσμευση να προχωρήσει η κατασκευή. Η έκθεση θα υποβληθεί σε αναθεωρήσεις από ανεξάρτητους εμπειρογνώμονες προτού παρουσιαστεί στο Συμβούλιο του CERN τον Νοέμβριο του 2025. Η τελική απόφαση για το αν θα προχωρήσει το έργο αναμένεται γύρω στο 2028, μετά από περαιτέρω αξιολογήσεις και διεθνείς διαβουλεύσεις.

Πέρα από τη συμβολή του στη φυσική, ο Μελλοντικός Κυκλικός Επιταχυντής αναμένεται να οδηγήσει σε τεχνολογικές προόδους με μεγάλα κοινωνικά οφέλη. Οι καινοτομίες σε υπεραγώγιμα υλικά θα μπορούσαν να ενισχύσουν την ιατρική απεικόνιση και την έρευνα για την ενέργεια σύντηξης, ενώ οι τεχνολογίες επιταχυντών και ανιχνευτών θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε ανακαλύψεις στις θεραπείες του καρκίνου και τις βιομηχανικές εφαρμογές. Επιπλέον, οι εξελίξεις στη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας υψηλής απόδοσης μπορεί να συμβάλουν στις παγκόσμιες βελτιώσεις της ενεργειακής υποδομής.

Αξίζει να σημειωθεί πως και ο LHC είχε γίνει επίσης αντικείμενο διαμάχης και θεωριών συνωμοσίας όταν κατασκευάστηκε, με τους σκεπτικιστές που υποστήριζαν ότι θα μπορούσε θεωρητικά να δημιουργήσει μαύρες τρύπες που θα κατάπιναν ολόκληρο τον πλανήτη.

Έχοντας πλέον καταρρίψει πλήρως αυτές τις θεωρίες, ο LHC αναμένεται τώρα να έχει ολοκληρώσει πλήρως την πορεία του μέχρι το 2041. Το CERN αναλύει επιλογές για να επιτρέψει στους επιστήμονες να συνεχίσουν να πιέζουν τον φάκελο για περισσότερες ανακαλύψεις που σχετίζονται με το θεμελιώδες μέρος της Φυσικής. Ο FCC αναμένεται να κάνει ακριβώς αυτό.

Ο μελλοντικός κυκλικός επιταχυντής αντιπροσωπεύει ένα τολμηρό βήμα στην προσπάθεια κατανόησης των θεμελιωδών δυνάμεων που διαμορφώνουν το Σύμπαν. Εάν εγκριθεί η κατασκευή του, θα επαναπροσδιορίσει τα όρια της σωματιδιακής φυσικής, ξεκλειδώνοντας ενδεχομένως νέες διαστάσεις γνώσης. Καθώς η επιστημονική κοινότητα και οι υπεύθυνοι χάραξης πολιτικής εξετάζουν τη σκοπιμότητά του, ο κόσμος παρακολουθεί με προσμονή και έτοιμος να «διαβάσει» το επόμενο κεφάλαιο στην εξερεύνηση της φυσικής υψηλής ενέργειας που θα ανοίξει.

Ακολουθήστε το newplanet09.gr στο Google News και στο instagram για να ενημερώνεστε για όλα τα τελευταία άρθρα μας.