Ogromna inwestycja w CERN. Powstanie największy na świecie akcelerator cząstek

Już wcześniej fizycy z CERN ogłosili w harmonogramie trzecią przerwę technologiczną (tzw. Long Shutdown 3), która potrwa od połowy 2026 r. do 1. kwartału 2030 roku. W tym czasie Wielki Zderzacz Hadronów będzie wyłączony i rozbudowywany. Zapowiadano m.in. uruchomienie HL-LHC (High Luminosity Large Hadron Collider).

Projekt ten, zainicjowany 15 lat temu, ma wejść niebawem w ostatnie etapy. W drugiej połowie 2026 r. fizycy planują wymianę magnesów kwadrupolowych, a w latach 2026-2030 - instalację nowych magnesów, a także kolimatorów, absorberów, linii kriogenicznych wnęk krabowych, połączeń nadprzewodzących i innych urządzeń. Dzięki tym ulepszeniom będzie można zderzać protony z olbrzymią mocą 14 TeV (teraelektronowoltów). To jednak nie koniec.

Naukowcy z CERN przedstawili tymczasem nowe plany. W oświadczeniu z 18 grudnia przekazali, iż konsorcjum prywatnych darczyńców zgodziło się przekazać 860 mln euro (ok. 1 mld dolarów) na budowę Przyszłego Zderzacza Kołowego (Future Circular Collider - FCC), największego na świecie akceleratora cząstek, który w przyszłości zastąpi Wielki Zderzacz Hadronów (LHC).

Mimo że Wielki Zderzacz Hadronów ma być nadal rozbudowywany, to fizycy coraz wyraźniej dostrzegają potrzebę budowy zupełnie nowego, jeszcze potężniejszego akceleratora cząstek. Dopiero on ma nas zbliżyć do poznania tajemniczych "praw" rządzących naszym światem. Badacze wierzą, że pozwoli nam on lepiej pojąć naturę rzeczywistości.

"Potężniejszy zderzacz jest potrzebny, by kontynuować historyczną ludzką misję eksploracji i zrozumienia Wszechświata. Jeśli zostanie zatwierdzony przez CERN Member States, FCC stanie się jednym z najbardziej niezwykłych instrumentów, zbudowanych kiedykolwiek, aby studiować prawa Wszechświata oraz jego strukturę i ewolucję na najbardziej fundamentalnym poziomie" - wyjaśniają eksperci z CERN.

Przyszły Zderzacz Kołowy ma wyjść poza ograniczenia dzisiejszego LHC, a nawet ulepszonego w przyszłości HL-LHC. Przy jego pomocy badacze chcą znaleźć odpowiedzi na najbardziej nurtujące pytania z dziedziny fizyki cząstek, w tym te związane z bozonem Higgsa. Detekcje wykonane przez Przyszły Zderzacz Kołowy mają pogłębić zrozumienie Modelu standardowego, a także umożliwić odkrycie nowych zjawisk fizycznych, które za nim stoją.

Specjaliści z Europejskiego Ośrodka Badań Jądrowych CERN są przekonani, że nowy zderzacz będzie nie tylko instrumentem do zaspokojenia ciekawości fizyków, ale również przysłuży się ludzkości. "FCC napędzi rozwój innowacyjnych technologii na wielu polach oraz wygeneruje konkretne, pozytywne korzyści dla społeczeństwa" - czytamy w oświadczeniu.

Przyszły Zderzacz Kołowy będzie również największym urządzeniem kiedykolwiek zbudowanym przez człowieka. Podczas gdy dzisiejszy Wielki Zderzacz Hadronów posiada obwód 26,659 km, u jego następcy ma on wynosić aż 91 km. To niewątpliwie monstrualna konstrukcja.

Dla ośrodka CERN będzie to również pierwszy raz, kiedy otrzyma fundusze od prywatnych darczyńców - zarówno osób fizycznych, jak i organizacji dobroczynnych - na budowę przełomowego instrumentu badawczego.

"Zrozumienie fundamentalnej natury naszego Wszechświata jest misją, która jednoczy ludzkość. Jesteśmy dumni, że wspieramy stworzenie najpotężniejszego instrumentu naukowego w historii, który może rzucić nowe światło na najgłębsze pytania, jakie ludzkość może zadać" - skomentował dr S. Pete Worden z Breakthrough Prize Foundation, która jest jednym z darczyńców. Środki przekazali również The Eric and Wendy Schmidt Fund for Strategic Innovation oraz przedsiębiorcy John Elkann i Xavier Niel.

Zostaje jeszcze pytanie, kiedy Wielki Zderzacz Hadronów zostanie wyłączony i zastąpiony przez Przyszły Zderzacz Kołowy. Badacze z CERN przekazali, że nastąpi to w połowie lat 40. XXI wieku. Zgoda na budowę ze strony CERN Council ma nadejść w okolicach 2028 roku.