Το CERN θέλει να κατασκευάσει έναν νέο, τεράστιο υπερ-επιταχυντή σωματιδίων 100 χιλιομέτρων

Το Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών (CERN) έκανε ένα σημαντικό βήμα για την κατασκευή ενός νέου κυκλικού υπερ-επιταχυντή σωματιδίων μήκους 100 χιλιομέτρων, μετά την κατ' αρχήν ομόφωνη έγκριση που έδωσε το διεθνές Συμβούλιο του οργανισμού.

Το κόστος του έργου, που θα διαδεχθεί τον σημερινό Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) μήκους «μόλις» 27 χιλιομέτρων, προϋπολογίζεται σε τουλάχιστον 21 δισεκατομμύρια ευρώ, ποσό που δεν έχει ακόμη βρεθεί.

Μετά την αρχική υιοθέτηση του σχεδίου, στο πλαίσιο της έγκρισης ενός ευρύτερου προγράμματος («Επικαιροποίηση της Ευρωπαϊκής Στρατηγικής για τη Σωματιδιακή Φυσική»), το CERN θα μελετήσει περαιτέρω το σχεδιασμό και τη δυνατότητα υλοποίησης του φιλόδοξου έργου, το οποίο -με βάση τον προκαταρκτικό σχεδιασμό- θα αρχίσει να κατασκευάζεται το 2038. Έως τότε το CERN θα λειτουργεί τον σημερινό επιταχυντή σε αναβαθμισμένη έκδοση (High Luminosity LHC), ο οποίος θα έχει ολοκληρωθεί μέσα στην επόμενη δεκαετία.

Το νέο γιγάντιο μηχάνημα - το μεγαλύτερο επιστημονικό πείραμα στον κόσμο- εφόσον όντως υλοποιηθεί, από τα μέσα περίπου του αιώνα μας θα κάνει συγκρούσεις ηλεκτρονίων με σωματίδια της αντιύλης (ποζιτρόνια), αποτελώντας ένα «εργοστάσιο του μποζονίου Χιγκς», καθώς ως πρώτη προτεραιότητα τίθεται η περαιτέρω μελέτη του συγκεκριμένου ζωτικού σωματιδίου. Σε ένα επόμενο στάδιο, ο νέος επιταχυντής, που θα κατασκευαστεί σε ένα υπόγειο τούνελ κοντά στη Γενεύη, όπως και ο τωρινός, θα προκαλεί συγκρούσεις πρωτονίων μεταξύ τους.

Με βάση τα έως τώρα σχέδια, το CERN θα κατασκευάσει αρχικά έναν επιταχυντή ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων και μετά από χρόνια αυτό το μηχάνημα θα αντικατασταθεί από ένα επιταχυντή πρωτονίων-πρωτονίων, που θα φθάσει σε ενέργειες συγκρούσεων της τάξης των 100 τεραηλεκτρονιοβόλτ (TeV), έναντι μόνο 16 TeV που φθάνει ο τωρινός επιταχυντής LHC, ο οποίος κάνει συγκρούσεις πρωτονίων και είναι ο ισχυρότερος στον κόσμο.

Ο νέος υπερ-επιταχυντής θα αναζητήσει νέα υποατομικά σωματίδια ή δυνάμεις στη φύση, φιλοδοξώντας να πάει πέρα από το σημερινό κυρίαρχο πρότυπο (μοντέλο) της σωματιδιακής φυσικής, μεταξύ άλλων με ανακαλύψεις για τη σκοτεινή ύλη. Η τεχνολογία που θα χρειαστεί το νέο μηχάνημα, θα πρέπει να αναπτυχθεί και θα αποτελέσει αντικείμενο μελέτης τις επόμενες δεκαετίες.

Για «μια ιστορική μέρα για το CERN και τη σωματιδιακή φυσική στην Ευρώπη και πέρα από αυτή», έκανε λόγο η γενική διευθύντρια του, Ιταλίδα φυσικός Φαμπιόλα Τζιανότι. Προσέθεσε πως πρόκειται για «μια φιλόδοξη στρατηγική που προδιαγράφει ένα λαμπρό μέλλον για την Ευρώπη και για το CERN μέσα από μια συνετή προσέγγιση που θα γίνει βήμα-βήμα».

Πάντως η ανάγκη τόσο μεγάλων κεφαλαίων για τη χρηματοδότηση του έργου είναι πιθανό ότι θα απαιτήσει μη ευρωπαϊκές χώρες (ΗΠΑ, Κίνα, Ιαπωνία κ.ά.) να συμμετάσχουν στο CERN δημιουργώντας ένα νέο διεθνή οργανισμό. Από την άλλη, το Συμβούλιο του CERN, παράλληλα με την υιοθέτηση του νέου κυκλικού υπερ-επιταχυντή, άφησε ανοικτή την πόρτα για τη συμμετοχή της Ευρώπης στον ξεχωριστό Διεθνή Γραμμικό Επιταχυντή που έχει προτείνει η Ιαπωνία.

Με πληροφορίες από ΑΠΕ-ΜΠΕ