КиберпанкДеталиТехнологии

ЦЕРН построит новый адронный коллайдер стоимостью €20 млрд. Зачем он нужен

Коллайдер, который ЦЕРН собирается построить к 2040 году, будет в 3 раза больше действующего. С его помощью ученые хотят исследовать темную материю и «раскрыть загадки» Вселенной. Критики при этом считают, что проект обречен на провал.

Новый адронный коллайдер

Европейская организация по ядерным исследованиям (ЦЕРН) представила план строительства нового адронного коллайдера стоимостью €20 млрд. Он будет в 3 раза больше Большого адронного коллайдера (БАК), который пока считается самой крупной подобной установкой в мире.

Коллайдер — это ускоритель, способный разгонять элементарные частицы почти до скорости света и сталкивать их с помощью воздействия электромагнитных полей. Вероятность таких столкновений ничтожно мала, но когда они происходят, ученые получают данные для корректировки законов физики. Внутри прибора исследователи могут создать экспериментальные условия, которые, по предположениям экспертов, могли существовать во время зарождения Вселенной. 

Название проекта — Будущий кольцевой коллайдер (Future Circular Collider, FCC). ЦЕРН вынесла его среднесрочный план и бюджет на обсуждение. 

Фото: CERN

По задумке ученых, коллайдер будет иметь окружность 91 км (против 27 км БАК) и мощность 100 тераэлектронвольт (против 14 ТэВ БАК). Он расположится в той же местности, где и БАК, — в горах на границе Франции и Швейцарии. Однако под землю установку погрузят в 2 раза глубже, чем действующий коллайдер.

Окончательное решение о реализации проекта примут страны – участницы ЦЕРН. Им предстоит взвесить научное значение и финансовые аспекты постройки установки.

Если план строительства будет утвержден, то ЦЕРН надеется начать эксплуатировать коллайдер в 2040-х годах. Он станет самым мощным микроскопом, когда-либо построенным для изучения законов природы, говорят исследователи.

Сейчас мы проводим исследование, которое даст понять, осуществим ли проект. Оно должно быть завершено в 2025 году, дальнейший план действий будет утвержден к 2028 году. Это будет установка нового поколения: больше, быстрее, сильнее, способная раскрыть гораздо больше деталей о Вселенной. Она откроет особенности бозона Хиггса, которые невозможно изучить на БАК, и позволит нам искать темную материю.

Тара Ширс
профессор физики Ливерпульского университета

Почему строительство коллайдера может быть ошибкой

У проекта уже есть критики. Так, Дэвид Кинг, бывший главный научный советник правительства Великобритании, считает, что тратить миллиарды евро на установку было бы «безрассудно», когда мир сталкивается с куда более серьезными проблемами из-за климатического кризиса.

Доктор Сабина Хоссенфельдер из Мюнхенского центра математической философии заявила, что нет никаких доказательств того, что FCC раскроет что-либо о темной материи.

Скорее всего, машина будет просто проводить более точные измерения некоторых констант в стандартной модели, и все. Я не думаю, что общественная значимость достаточно высока, чтобы оправдать такие большие инвестиции <...> многие умные люди будут тратить свое время на исследования, которые не приведут ни к какому прогрессу <...> Физики элементарных частиц должны признать, что их время истекло. Сейчас век квантовой физики.

Сабина Хоссенфельдер
физик-теоретик из Мюнхенского центра математической философии 

Большой адронный коллайдер — что это, открытия и неудачи

Большой адронный коллайдер впервые запустили в 2008 году. Его создали в основном ради обнаружения частицы под названием бозон Хиггса (также известна как «частица Бога»). Ученые всего мира пытались найти ее десятки лет. Исследователи, как отмечал британский астрофизик Стивен Хокинг, ищут «теорию всего», которая описывала бы все процессы во Вселенной и могла ответить на вопрос о ее возникновении. 

Фото: CERN

В 2012 году ученые сообщили, что, предположительно, обнаружили искомый бозон. Окончательно все сомнения удалось развеять лишь в 2013 году, после серии тестов. Как отмечают в СМИ, это было «одно из самых важных открытий в науке», которое отметили Нобелевской премией по физике.

Но, несмотря на то, что исследователям удалось обнаружить частицу, существование которой отвечает на вопрос «Почему во Вселенной действуют именно такие физические законы?», универсальную «теорию всего» ученым сформулировать пока не удалось. 

Кроме того, с момента открытия бозона Хиггса БАК не выявил никаких существенных новых физических явлений, которые могли бы пролить свет на некоторые из глубочайших тайн Вселенной, отмечает The Guardian.

Почему многие люди боялись БАК

С Большим адронным коллайдером было связано множество теорий, которые предполагали, что установка может уничтожить Землю и человечество путем создания черных дыр или магнитных монополей. Сторонники этих версий даже угрожали расправой ученым, работавшим над созданием БАК. Однако многолетние исследования показали, что установка не представляет угрозы для жизни и в принципе не обладает подобными мощностями.

Коллайдер в России

В подмосковной Дубне на базе Объединенного института ядерных исследований с 2016-го строится коллайдер NICA. С его помощью ученые намерены изучать свойства барионной темной материи. Планируемое окончание строительства — 2024 год.

Фото: Артем Геодакян / ТАСС

Фото обложки: CERN