B.B. [ RTS ]

INVESTICIJA OD 20 MILIJADI EURA

Istraživačima u Cernu potreban novi supersudarač čestica

Istraživači najvećeg svjetskog akceleratora čestica u Švajcarskoj podnijeli su predlog za novi, mnogo veći, supersudarač čestica. Njegov cilj je da otkrije nove čestice koje bi revolucionisale fiziku i dovele do potpunijeg razumijevanja kako Univerzum funkcioniše.

Budući supersudarač, ako bude izgrađen, biće tri puta veći od postojećeg Velikog hadronskog sudarača (LHC). Ali podatak da će njegova gradnja stajati 20 milijardi eura nije primljena sa oduševljenjem, a pojedini kritičari smatraju ovu ideju kao „nepromišljenu“.

Tu sumu – koja je samo početni trošak izgradnje – trebalo bi da obezbijede zemlje članice Evropske organizacije za nuklearna istraživanja (Cern), uključujući Veliku Britaniju, a neki stručnjaci postavljaju pitanje da li to ima ekonomskog opravdanja.

Najveće dostignuće Velikog hadronskog sudarača (LHC) bilo je otkrivanje nove čestice nazvane Higsov bozon 2012. godine. Ali od tada se njegova ambicija da pronađe dva sveta grala fizike – tamnu materiju i tamnu energiju – pokazala neuhvatljivom, a neki istraživači vjeruju da postoje jeftinije opcije.

Nova mašina da bi otkrili tamnu materiju i tamnu energiju 

Nova mašina se zove Fjučr cirkular kolajder (Future Circular Collider– FCC). 

Generalna direktorka Cerna, profesorka Fabiola Đanoti, rekla je u izjavi za Bi-Bi-Si da će, ako bude odobrena njegova izgradnja, to biti "prelijepa mašina".

"To je alat koji će omogućiti čovječanstvu da napravi ogromne korake naprijed u odgovorima na pitanja iz fundamentalne fizike o našem znanju o Univerzumu. A da bismo to uradili, potreban nam je moćniji instrument za rješavanje ovih pitanja", kazala je Đanoti.

LHC je smješten u kružnom tunelu obima 27 kilometara, na dubini od 175 metara ispod francusko-švajcarske granice, u blizini Ženeve. Ubrzava unutrašnjost atoma (hadrona) u smjeru kazaljke na satu i suprotno od kazaljke na satu do brzina bliskih brzini svjetlosti i u određenim tačkama ih razbija jače nego što to može bilo koji drugi razbijač atoma na svijetu.

Manje, subatomske čestice koje su preostale od sudara pomažu naučnicima da utvrde od čega su atomi napravljeni i kako međusobno djeluju.

Otkrivanje čestice Higsovog bozona prije deset godina smatrano je za revolucionarno. Postojanje gradivnog bloka koji svim ostalim česticama u Univerzumu daje njihov oblik predvidio je 1964. škotski fizičar Piter Higs, ali je otkriven na LHC-u tek 2012. To je bio poslednji dio slagalice trenutne teorije subatomske fizike, koji se zove Standardni model.

Predlog je da se veći FCC gradi u dvije faze. Prvi će početi da radi sredinom 2040-ih i sudaraće elektrone zajedno. Druga faza će početi 2070-ih i zahtijevaće snažnije magnete, toliko napredne da još uvijek nisu izmišljeni. Umjesto elektrona, u potrazi za potpuno novim česticama biće korišćeni teži protoni.

FCC će biti skoro tri puta veći od LHC-a, nevjerovatnih 91 kilometar i na dvostruko većoj dubini pod zemljom kako bi se spriječilo da jako zračenje dospe do površine.

Zašto je potreban još veći hadronski sudarač?

To je zato što LHC, čija je izgradnja koštala pet milijardi eura, a počeo je da radi 2008. godine, još nije uspio da pronađe čestice koje će pomoći da se objasni 95 odsto kosmosa.

Naučnici i dalje tragaju za dvije velike nepoznanice – silom koja se zove tamna energija koja djeluje suprotno gravitaciji i razdvaja objekte u Univerzumu kao što su galaksije. Druga je tamna materija, koja se ne može otkriti, ali se njeno prisustvo osjeća kroz gravitaciju.

"Nedostaje nam nešto veliko", kaže profesorka Đanoti.

Ona kaže da je FCC potreban, jer bi otkriće ovih tamnih čestica dovelo do nove potpunije teorije o tome kako Univerzum funkcioniše.

Fizičari podijeljenih mišljenja o novom akceleratoru 

Prije više od 20 godina mnogi istraživači u Cernu su predvidjeli da će LHC pronaći ove misteriozne čestice, ali nije.

Kritičari, poput dr Sabine Hosenfelder sa Frankfurtskog instituta za napredne studije, kažu da nema garancije da će novi sudarač uspjeti.

"Fizika čestica je oblast istraživanja koja je velika i dobro finansirana iz istorijskih razloga, pošto je izrasla iz nuklearne fizike i treba da se smanji na razumnu veličinu, možda desetinu svoje trenutne veličine", smatra ona.

Bivši glavni naučni savjetnik britanske vlade, prof Ser Dejvid King, rekao je za Bi-Bi-Si da vjeruje da bi trošenje 20 milijardi eura na projekat bilo "nepromišljeno".

"Kada je svijet suočen sa prijetnjama zbog klimatske vanredne situacije, zar ne bi bilo mudrije usmjeriti ova istraživačka sredstva u nastojanja da se stvori budućnost kojom se može upravljati?", kaže King.

I među samim fizičarima čestica postoji debata o tome da li je džinovski kružni sudarač najbolja opcija.

Profesor Ejdan Robson sa Univerziteta u Glazgovu rekao je za Bi-Bi-Si da bi sudarač koji ne bi bio kružni, bio jeftiniji.

"Postoje tri glavne prednosti. Prije svega, linearna mašina bi mogla da se radi etapu po etapu. Drugo, profil troškova bi bio prilično drugačiji – tako da bi početna faza koštala manje, a treće, tunel je kraći, i to možete da uradite – brže", dodaje prof. Robson.

Ali naučnici u Cernu smatraju da im je potreban upravo FCC i sada su u procesu odmjeravanja reakcije na njegov predlog 70 zemalja članica, koje će morati da plate za novu mašinu.