Η Κίνα σταμάτησε την παραγωγή του μεγαλύτερου επιταχυντή σωματιδίων στον κόσμο

Σχεδιασμένος να είναι ο μεγαλύτερος επιταχυντής σωματιδίων στον κόσμο, ο Κυκλικός Επιταχυντής Ποζιτρονίων της Κίνας (CEPC) προοριζόταν να έχει μήκος περίπου 100 χιλιόμετρα ή 62 μίλια. Αυτός είναι πολύ μεγαλύτερος από τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) του CERN με περίμετρο περίπου 27 χιλιομέτρων – ή σχεδόν 17 μίλια. Αυτά τα συστήματα, ειδικά το LHC, παίζουν τεράστιο ρόλο στη μελέτη του πώς ξεκίνησε το σύμπαν κατά τη διάρκεια της Μεγάλης Έκρηξης.

Η ανάπτυξη για το CEPC ξεκίνησε το 2012, περίπου την εποχή που το CERN ανακάλυψε το σωματίδιο του μποζονίου Higgs. Ωστόσο, φαίνεται ότι το έργο πολλών δισεκατομμυρίων δολαρίων έχει πλέον σταματήσει. Δεν συμπεριλήφθηκε στο επόμενο πενταετές σχέδιο της χώρας, που εκτείνεται από το 2026 έως το 2030, πράγμα που σημαίνει ότι θεωρείται χαμηλότερη προτεραιότητα από το κράτος — θα δει λιγότερη χρηματοδότηση και πόρους. Ο Wang Yifang από το Ινστιτούτο Φυσικής Υψηλής Ενέργειας επιβεβαίωσε την αλλαγή, αλλά παρόλο που η πρόσφατη πρόταση να συμπεριληφθεί στο πενταετές σχέδιο της Κίνας απορρίφθηκε, η ομάδα σχεδιάζει να υποβάλει εκ νέου την πρόταση CEPC το 2030.

Αν και δεν έχει επιβεβαιωθεί άμεσα, το CEPC θα κοστίσει υπολογίζεται σε 5,1 δισεκατομμύρια δολάριαχρήματα που η χώρα μπορεί να θέλει να εκτρέψει αλλού. Σε αυτή την περίπτωση, ο Wang λέει εάν ο Ευρωπαϊκός Μελλοντικός Κυκλικός Επιταχυντής (FCC) – το επιταχυντής επόμενης γενιάς που θα ήταν ουσιαστικά ο διάδοχος του LHC με πολύ μεγαλύτερη περιφέρεια 90,7 χιλιομέτρων (ή 56 μιλίων) – εγκριθεί πριν από τις προτάσεις του 2030, πιθανότατα θα ενώσουν τις δυνάμεις τους με τις σχετικές ομάδες.

Συνοψίζοντας, το CEPC της Κίνας είναι εκτός, πιθανότατα λόγω των απαιτήσεων κόστους και πόρων, αλλά το FCC της Ευρώπης εξακολουθεί να έχει δυνατότητες και η κινεζική ομάδα φυσικών μπορεί να συμμετάσχει εάν η πρόταση εγκριθεί πριν από τον επόμενο γύρο των σχεδίων της Κίνας.

Οι ανακαλύψεις από τα συστήματα που λειτουργούμε τώρα, όπως η ανακάλυψη του μποζονίου Higgs στο LHC, συμβαίνουν λόγω του πώς λειτουργούν πραγματικά οι επιταχυντές σωματιδίων. Εκτοξεύουν σωματίδια σε μια μεγάλη σήραγγα, ή υπόγειους δακτυλίους, οι οποίοι κάνουν κύκλους με απίστευτα γρήγορες ταχύτητες πριν συγκρουστούν. Παρατηρώντας αυτές τις συγκρούσεις, οι επιστήμονες παίρνουν μια ματιά στο πώς έμοιαζε το πρώιμο σύμπαν, καθώς και άλλα θεμελιώδη στοιχεία όπως τα κουάρκ, τα δομικά στοιχεία της ορατής ύλης στο σύμπαν. Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν επίσης το σύστημα για να δημιουργήσουν σούπα κουάρκ, μια ουσία που δεν είχε παρατηρηθεί για δισεκατομμύρια χρόνια πριν από αυτό. Σε γενικές γραμμές, όταν δύο σωματίδια συγκρούονται, για το απειροελάχιστο χρονικό διάστημα μετά, οι επιστήμονες μπορούν να δουν ίχνη ή μοτίβα που κατά τα άλλα είναι αόρατα – έτσι ακριβώς ανακάλυψαν το μποζόνιο Higgs.

Οι μεγαλύτεροι επιταχυντές, όπως το CEPC ή το FCC, δεν θα εισάγουν μόνο μεγαλύτερα συστήματα σήραγγας αλλά πιο προηγμένο και μοναδικό εξοπλισμό, για να αποκαλύψουν βαρύτερα ή διαφορετικά σωματίδια, πολλά από τα οποία ο LHC απλά δεν μπορεί να δημιουργήσει. Φανταστείτε τι είδους αλχημεία θα μπορούσε να επιτευχθεί με τα μεγαλύτερα, πιο ικανά συστήματα συγκρουόμενων.

Ως το τρέχον σύστημα, το LHC αναμένεται να καταργηθεί σταδιακά μέχρι τη δεκαετία του 2040. Εν τω μεταξύ, η FCC, εάν εγκριθεί, θα ξεκινήσει την ανάπτυξη στη δεκαετία του 2030. Τούτου λεχθέντος, η κατασκευή δεν μπορεί να ξεκινήσει τόσο εύκολα: Πριν συμβεί οτιδήποτε, τα κράτη μέλη του CERN και οι διεθνείς εταίροι πρέπει να δώσουν το πράσινο φως στο έργο αναβάθμισης.