CERN planuje jeszcze większy zderzacz cząstek

W ośrodku badań jądrowych CERN pod Genewą znajduje się Wielki Zderzacz Hadronów (ang. Large Hadron Collider, LHC) – bodaj największe urządzenie zbudowane przez człowieka. To kołowa rura o obwodzie 27 km, w której potężne elektromagnesy przyspieszają niemal do prędkości światła dwie przeciwbieżne wiązki protonów, aby na koniec zderzyć je ze sobą i przyjrzeć się efektom kolizji za pomocą detektorów wielkości katedr. Takie crash testy pozwalają fizykom badać najmniejsze składniki materii – w tym odkrywać nowe cząstki, jak słynny bozon Higgsa odkryty właśnie w LHC – oraz rozwijać opisujące je teorie, obecnie zebrane w tzw. modelu standardowym fizyki cząstek elementarnych.

Choć LHC ma planowo działać aż do roku 2040, już od lat trwają intensywne prace koncepcyjne nad jego następcą. Niedawno CERN ogłosił, na bazie wewnętrznego (niejawnego) raportu, że najlepszą opcją byłaby budowa nowego akceleratora o roboczej nazwie FCC (Future Circular Collider, Przyszły Zderzacz Kołowy). Miałby mieć 91 km obwodu, znajdować się 200 metrów pod ziemią (dwa razy głębiej niż LHC) i nadawać cząstkom energie nawet siedmiokrotnie wyższe niż te osiągane obecnie. Wszystko po to, aby odkryć zjawiska wykraczające poza model standardowy, który jest teorią dalece niekompletną – nie wyjaśnia np. natury tzw. ciemnej materii, o której wiadomo na podstawie obserwacji astrofizycznych, że nie może być zbudowana ze znanych cząstek.

Na ostateczną decyzję co do budowy FCC poczekamy kilka lat. Na przeszkodzie może stanąć astronomiczna cena (koszt budowy szacuje się na 15 mld euro), możliwości technologiczne (trzeba będzie dokonać znacznego postępu w dziedzinie kriogeniki, magnesów nadprzewodzących i technik przetwarzania danych), a nawet sama fizyka. Jak bowiem przekonują krytycy projektu, jest całkiem możliwe, że wytworzenie egzotycznych cząstek będzie leżeć poza zasięgiem nawet tak potężnego zderzacza. Być może to nie coraz większe akceleratory są przyszłością fizyki cząstek?