Fonte: M.Brice / CERNO CERN é a organização européia de pesquisa nuclear, que é o maior laboratório de física de alta energia do mundo. Está localizado na fronteira da Suíça e da França, perto de Genebra. Foi o CERN, junto com os parceiros, quem construiu o Large Hadron Collider. O LHC ajudou a fazer muitas descobertas que ajudaram os cientistas a entender melhor a estrutura do microworld e as leis que reinam neste mundo.
Agora, o CERN anunciou sua intenção de construir um novo acelerador, cujo tamanho será cinco vezes o tamanho do LHC. O túnel terá 100 quilômetros de extensão. É chamado o novo sistema chamado Future Circular Collider (FCC). No outro dia, o CERN
publicou um rascunho de um novo projeto, organizado em quatro volumes.
O custo do novo acelerador é estimado em US $ 9 bilhões, dos quais US $ 5 bilhões serão destinados à criação de um túnel com 100 km de extensão. Os cientistas planejam atingir energias de partículas elementares da ordem de 100 tera-elétron-volts. Inicialmente, elétrons e pósitrons colidem, mas o colisor será modificado e reconfigurado para feixes de próton-próton (eles trabalham com eles no Large Hadron Collider).
Apesar do extenso relatório e da preparação de uma sólida base técnica, a construção de um novo colisor começará antes de 2040. O texto do relatório já foi enviado ao European Physical Journal, a pré-impressão foi
publicada no site oficial do CERN.
Vale ressaltar que os resultados do LHC surpreenderam um pouco a comunidade científica, pois muitos especialistas esperavam que quando a energia das partículas atingisse vários tera-elétrons-volts, novas partículas apareceriam no acelerador. Antes do LHC, havia muitos trabalhos em que o aparecimento de várias partículas era previsto em energias da ordem acima. Mas, na prática, isso não aconteceu - no LHC, a energia das colisões de partículas atinge 13 tera-elétron-volts, mas não há novas partículas.
Por isso, decidiu-se construir um colisor ainda mais poderoso que pode acelerar partículas elementares para energias de centenas de tera-elétron-volts. O projeto Future Circular Collider (FCC) foi anunciado pela primeira vez em 2014. Em seguida, o CERN publicou apenas os primeiros detalhes do projeto futuro.
Agora o projeto está sendo analisado mais detalhadamente, o trabalho preliminar de design e análise levou mais de cinco anos. O desenvolvimento do "Future Ring Collider" contou com a participação de 1300 cientistas de mais de 150 universidades.
Quanto ao relatório, o primeiro volume é dedicado a questões da física moderna do microworld. Os compiladores do volume falam sobre o potencial da FCC, as possíveis descobertas que ele ajudará a fazer. Por exemplo, os cientistas esperam detectar partículas de energia escura, bem como neutrinos maciços. Os físicos também esperam descobrir qual é a estrutura do potencial de Higgs, como e por que a massa do bóson de Higgs surge. A FCC investigará as transições de fase e plasma de quarks-glúons na teoria das interações eletrofracas. Talvez o colisor ajude a esclarecer os parâmetros das partículas já detectadas, incluindo bósons vetoriais, bóson de Higgs, quark superior.
O segundo volume é dedicado à estrutura e às características do colisor de elétrons-pósitrons. É um design técnico do próprio sistema. Especialistas mostram em quais elementos o acelerador será composto, incluindo detectores de partículas, indutores, sistemas de segurança etc. Os desenvolvedores planejam levar a energia de colisão aos parâmetros de 90-365 gigaelétrons-volts. A luminosidade excederá 10
36 centímetros quadrados inversos por segundo.
O terceiro volume revela detalhes da modificação do colisor durante a transição para os feixes de próton-próton. Nesse caso, a energia de colisão atingirá 100 tera-elétron-volts com uma luminosidade de 10
35 centímetros quadrados inversos por segundo.
O quarto volume revela as características do funcionamento do Large Hadron Collider de altas energias. Este sistema é o precursor da FCC, que, além disso, é baseada na infraestrutura existente do LHC. A energia de colisão no colisor "intermediário" será de cerca de 27 tera-elétron-volts (o dobro do LHC), mas serão necessários muito menos recursos para criá-lo.
Agora que o LHC está sendo modernizado, o trabalho de conversão do colisor em um sistema mais poderoso começou no ano passado. Até agora, o LHC não está funcionando, todo o trabalho nele foi suspenso. A FCC planeja construir ao lado do LHC, nas proximidades de Genebra.