Європейська організація ядерних досліджень (ЦЕРН) опублікувала план будівництва нового Великого колайдера – грандіозного наукового проекту, що має розширити наше розуміння фундаментальних законів Всесвіту та продовжити дослідження за межами відомої фізики.
Амбітний проект передбачає створення 91-кілометрового тунелю. Він розташується вздовж французько-швейцарського кордону. Нова споруда значно перевершить розміри існуючого колайдера.
Технічні характеристики та терміни реалізації
Проект нового колайдера розроблявся приблизно десять років. Підземний тунель матиме середню глибину 200 метрів. Його діаметр становитиме близько 5 метрів. Частина споруди пройде під Женевським озером.
Конструкція нового прискорювача передбачає дві фази роботи. У середині 2040-х років розпочнеться перша фаза – високоточні експерименти для детального вивчення відомої фізики. Згодом, близько 2070 року, планується перехід до другої фази – високоенергетичних зіткнень протонів і важких іонів.
Незалежні експерти зараз оцінюють проект. Остаточне рішення щодо будівництва країни-члени ЦЕРН приймуть у 2028 році. Вартість проекту оцінюється приблизно в 14 мільярдів швейцарських франків або 16 мільярдів доларів США.
Наукові цілі та перспективи
Новий колайдер відкриє безпрецедентні можливості для дослідження. Одним із ключових завдань стане поглиблене вивчення бозона Хіггса. Ця частинка, неформально названа “частинкою Бога”, є центральним елементом стандартної моделі фізики.
“Історія фізики свідчить, що коли є більше даних, людська винахідливість здатна витягти більше інформації, ніж спочатку очікувалося”, – зазначає Джорджіо Чіареллі, науковий директор Італійського національного інституту ядерної фізики.
Генеральний директор ЦЕРН Фабіола Джанотті охарактеризувала майбутній колайдер як “найбільш екстраординарний інструмент, коли-небудь створений людством для вивчення складових частин і законів природи на найфундаментальніших рівнях”. Вона підкреслила два напрямки досліджень: удосконалення знань про бозон Хіггса та пошук нових фізичних методів для пояснення структури й еволюції Всесвіту.
Міжнародна співпраця та технологічні інновації
Проект нового колайдера – результат тісної міжнародної співпраці. Більшість членів ЦЕРН – європейські країни, за винятком Ізраїлю. США мають статус спостерігача, але не входять до числа офіційних членів організації.
Незважаючи на це, американські вчені активно беруть участь у роботі ЦЕРН. За словами Джанотті, Сполучені Штати представляють найбільший національний контингент серед 17 000 спеціалістів, пов’язаних з організацією – приблизно 2 000 користувачів.
Представники ЦЕРН наголошують на практичній користі проекту. Дослідження стимулюватимуть інновації в кріогенній техніці, розробці надпровідних магнітів і вакуумних технологіях. Ці досягнення знайдуть застосування в інших галузях науки та техніки.
Шлях до схвалення проекту
Розробка плану колайдера була тривалим і складним процесом. Науковці, інженери та партнери ЦЕРН розглянули щонайменше 100 різних сценаріїв, перш ніж зупинитися на запропонованому варіанті 91-кілометрового кола.
Питання фінансування залишається відкритим. Традиційно більша частина бюджету ЦЕРН надходить від європейських країн. США роблять внески лише на конкретні проекти, а не до регулярного бюджету.
Костас Фонтас, президент Ради ЦЕРН, повідомив про переговори з представниками Національного наукового фонду США та Міністерства енергетики. За його словами, американські наукові установи поки що залишаються “під радаром” скорочень, запроваджених адміністрацією Трампа.
Новий колайдер стане не лише інструментом для фундаментальних відкриттів. Він символізує прагнення людства розширити межі пізнання та розкрити найглибші таємниці будови Всесвіту.