Wielki Zderzacz Hadronów to gigant? Fizycy planują budowę czegoś znacznie większego!

Mimo że LHC ?znalazł" już bozon Higgsa, mimo że przed nim jeszcze 20 lat pracy, fizycy już pracują nad jeszcze większym urządzeniem. Obwód ?Wielkiego" Zderzacza Hadronów to ok. 27 km... Jego następca ma mieć do 100 km obwodu!
O tym słyszeli chyba wszyscy: "znaleziono bozon Higgsa!". Dzięki zręcznemu PR-owi CERN poszukiwania "boskiej cząstki", której istnienie zakładał tzw. Model Standardowy (zbiór teorii opisujących podstawowe elementy budowy Wszechświata), było wydarzeniem pilnie śledzonym przez media. W końcu znaleźli! Prof. Peter Higgs - jeden z autorów koncepcji sprawdzanej na największym na świecie akceleratorze (przyspieszaczu) cząstek, Wielkim Zderzaczu Hadronów (LHC) - wspólnie z prof. Francois Englertem został nagrodzony Nagrodą Nobla.

Ale dla LHC to dopiero początek drogi badawczej: ma posłużyć jeszcze 20 lat, zwiększyć energię zderzeń do docelowej (14 TeV), a od 2024 roku dzięki temu urządzeniu liczba zderzeń rejestrowanych podczas eksperymentów zwiększy się dziesięciokrotnie. To ogromny potencjał do kolejnych odkryć - jeszcze o Wielkim Zderzaczu usłyszymy.

Znacznie większe urządzenie

Mimo to fizycy już myślą o jego następcy. Dziś na Uniwersytecie Genewskim rusza spotkanie grupy naukowców, którzy będą pracować nad przyszłymi fundamentalnymi projektami badań w CERN-ie (spotkanie w ramach Europejskiej Strategii Rozwoju Fizyki Cząstek Elementarnych z maja 2013).

Jednym z pomysłów jest zbudowanie podobnego do LHC kołowego zderzacza hadronów o obwodzie od 80 do 100 km! Jego średnica wyniosłaby ok. 30 kilometrów. Według założeń programu FCC (Future Circular Colliders, Kołowe Zderzacze Przyszłości) energie zderzeń w nowym urządzeniu mają dochodzić do niesłychanych energii 100 TeV! Jednocześnie naukowcy od kilku lat pracują nad pomysłem liniowego zderzacza (Compact Linear Collider, znany jako CLIC). CLIC ma opierać się na nowatorskiej technologii przyśpieszania. Na razie trwają badania nad potencjałem i kosztami takiego rozwiązania.

Ale dlaczego?

Po co nam to wszystko? - LHC znalazło ostatni brakujący element tzw. Modelu Standardowego oddziaływań elementarnych: cząstkę Higgsa. Wiemy więc, że model ten dobrze opisuje rzeczywisty świat cząstek. Ale materia złożona ze znanych nam cząstek stanowi zaledwie 5% masy całego Wszechświata. Prawie jedną czwartą stanowi tzw. ciemna materia. Prawdopodobnie tworzą ją cząstki, których Model Standardowy nie opisuje. Większość zawartości Wszechświata to natomiast ciemna energia, której natury w ogóle nie znamy - tłumaczy prof. Grzegorz Wrochna, szef Narodowego Centrum Badań Jądrowych. - Model Standardowy nie opisuje też dobrze nam znanej z życia codziennego grawitacji. Domyślamy się zatem, że jest jedynie przybliżeniem jakiejś bardziej ogólnej teorii. Żeby ją poznać, potrzebujemy wytworzyć jeszcze bardziej ekstremalne warunki niż te, jakie powstają w zderzeniach cząstek w LHC.

W podobnym tonie wypowiada się prof. Sergio Bertolucci, dyrektor naukowy CERN: - Przyszłe wyniki badań przeprowadzonych w LHC będą kluczowe dla zrozumienia, którymi ścieżkami badawczymi powinniśmy podążać w przyszłości i jaki typ akceleratora będzie najlepszy, by odpowiedzieć na nowe pytania, które niedługo zostaną zadane.

Fizycy wiedzą, że o następcy LHC trzeba myśleć już teraz. Koncepcja Wielkiego Zderzacza Hadronów pojawiła się już w latach 70., a prace projektowe rozpoczęły się w latach 80. XX w. Zatem cykl projektowania i budowy takiego urządzenia to 30-40 lat. - Jeśli chcemy więc mieć nowe urządzenie w połowie XXI w., musimy zacząć o nim myśleć już dziś - tłumaczy prof. Wrochna.

Gdzie jest meta?

Czy coś może "powstrzymać" fizyków przed budowaniem coraz to większych urządzeń badawczych? Chyba tylko budżet, bo rozmach naukowców nie peszy. Prof. Wrochna: - Przy badaniach promieniowania kosmicznego, aby sięgnąć do coraz większych energii, buduje się już detektory pokrywające setki kilometrów kwadratowych. A co dalej? Nie pokryjemy przecież całej Ziemi! Choć... czemu nie? Ktoś zauważył, że Ziemia już jest pokryta atmosferą, która jest znakomitym detektorem promieniowania kosmicznego. Wystarczy w kosmosie umieścić kamerę, która będzie obserwowała Ziemię i rejestrowała błyski powodowane w atmosferze przez wpadające w nią cząstki z kosmosu. Naukowcy z NCBJ już pracują nad taką kamerą w ramach międzynarodowego projektu JEM-EUSO.

Jak więc może wyglądać "LHC XXII w."? - Może za kilkadziesiąt lat, zamiast instalować w tunelu rurę próżniową, wykorzystamy próżnię kosmiczną? A zamiast budować kosztowne magnesy, wykorzystamy pole magnetyczne Ziemi? - rozmarza się prof. Wrochna. - Przecież zorze polarne to nic innego jak skutek oddziaływania z atmosferą cząstek z kosmosu kierowanych ziemskim polem magnetycznym. Z tej perspektywy stukilometrowy akcelerator, nad którym zaczyna pracować CERN, to tylko drobny krok w naszej wspaniałej podróży do zrozumienia tajemnic Wszechświata.

Wygląda na to, że fizycy ani myślą osiąść na laurach. I dobrze. W końcu badają podstawy naszego istnienia.

Nowy blog - Anna Gmiterek-Zabłocka zajmie się Twoją sprawą! >>
Kliknij, by przeczytać artykuł

Więcej o:

DOSTĘP PREMIUM

Serwis informacyjny

Komentarze (98)
Wielki Zderzacz Hadronów to gigant? Fizycy planują budowę czegoś znacznie większego!
Zaloguj się
  • zmora68

    Oceniono 102 razy 92

    Na marginesie: ile tu w komentarzach merytorycznych uwag! Ile ożywionej dyskusji! Cieszy to.
    W końcu nauka bada kwestie które były ważne jeszcze zanim powstały PO i PiS. I wyniki naukowe będą
    ważne niezależnie od wyniku wyborów do PE. Kto by pomyślał, nie??
    Przyjemnie jest zobaczyć, że informacja prasowa o uniwersalnej kwestii naukowej porusza też szersze umysły.
    Nie tylko te którym wszystko obsesyjnie kojarzy się z 'Wiejską'.
    Tak trzymać ;-)

  • shamickgaworski

    Oceniono 58 razy 42

    Jaka strata pieniedzy ... przeciez wyraznie pisze w bibli kiedy pan Bog zrobil wszechswiat .. w 7 dni zreszta ... :-)

    Tak gdyby ktos sie zastanawial, napisalem to sarkastycznie.

    Fajnie iz w Europie robi sie takie fajne rzeczy ... USA zostala w tyle w tej dziedzinie ...

  • cdaction

    Oceniono 21 razy 15

    "Średnica "Wielkiego" Zderzacza Hadronów to ok. 9 km... Jego następca ma mieć do 100 km średnicy", "Jednym z pomysłów jest zbudowanie podobnego do LHC kołowego zderzacza hadronów o obwodzie od 80 do 100 km! Średnica LHC to "zaledwie" ok. 27 kilometrów."
    What the hell?
    W końcu obwód czy średnica? Czy dla redaktorów i czytelników "gazety" to jedno i to samo?

  • polak_nieprawdziwy

    Oceniono 63 razy 13

    A Antoni ma taki mały zderzacz hadronów a jaki wydajny.
    Do jakich tam procesów dochodzi! Radzieckim naukowcom się nawet nie śniło.
    Gdyby go połączyć ze zderzaczami Hofmana i Terlikowskiego, mielibyśmy jeden zderzacz w trzech osobach.

  • naz_niepoprawna

    Oceniono 17 razy 9

    @tomaselli

    Gdyby wszyscy myśleli tak jak Ty, to dalej siedzielibyśmy na drzewach i iskalibyśmy się po jajkach.

  • rastablaster

    Oceniono 80 razy 8

    Nie zderzą solidnie, stworzą czarną dziurę i przemieszczą nad wiejską. Polski naród byłby bardzo wdzięczny.

  • cdaction

    Oceniono 6 razy 6

    Nagłówek poprawiony, ale średnica 27km w tekście wciąż wisi.
    "Fizycy planują budowę czegoś dziesięć razy większego! "
    Tak, 100 jest oczywiście 10 razy większe od 27.

  • adamwlondynie

    Oceniono 2 razy 2

    Warto dodać, że sam twórca koncepcji cząstki nienawidzi określenia "boska" cząstka i zwalcza to w każdym wywiadzie. Nauka nie ma nic wspólnego z jakimkolwiek bóstwem.

Aby ocenić zaloguj się lub zarejestrujX