​Европейский центр ядерных исследований (ЦЕРН) работает над концепцией нового коллайдера, который будет больше и мощнее ставшего знаменитым БАК. Разбираемся, для чего он нужен.

В поисках Новой физики
Когда на Большом адронном коллайдере (БАК) был открыт бозон Хиггса, физики сразу заговорили, что теперь им необходима установка для более тщательного его изучения. О планах заявили в 2014 году.

"Как известно, познание бесконечно, поэтому сколько бы коллайдеров не было, всегда захочется построить еще один, - улыбается замдиректора по научной работе Института ядерной физики им. Будкера СО PAH, доктор физико-математических наук Евгений Левичев. - Собственно, причин, по которым ЦЕРН решил взяться за новый проект, две. Обе связаны с результатами, полученными на Большом адронном коллайдере. Первая - это открытие бозона Хиггса. Вторая - неоткрытие НИКАКОЙ Новой физики. А ученые ее так ждали".

Причем ждали долго. С тех пор, как в конце 1970-х физики разработали так называемую Стандартную модель (СМ), призванную объяснить все премудрости теории элементарных частиц, вопросов появилось больше, чем ответов. Оно неудивительно: чем шире раздвигаются границы познания, тем больше точек соприкосновения с чем-то неведомым и до поры необъяснимым.

Например, Стандартная модель должна была описать и объединить четыре типа взаимодействия элементарных частиц (сильное, слабое, электромагнитное и гравитационное), но для гравитации места в ней нашлось. Она по-прежнему описывается Общей теорией относительности. Другие накопившиеся вопросы не менее сложны - как для объяснения учеными, так и для понимания обывателями. Откуда берется масса нейтрино, которой, по теории, вообще не должно быть? Где находится все антивещество Вселенной, ведь изначально его должно было быть столько же, сколько привычного нам вещества? Какова природа темной материи и темной энергии, на которые приходится аж 95,5% Вселенной?!

Теорию, которая дала бы ответы на эти вопросы и ряд других, ученые и называют "Новой физикой". Или - "Физикой за пределами Стандартной модели". Когда запускали БАК, они потирали руки в предвкушении, что эта грандиозная и на данный момент самая крупная в мире экспериментальная установка вскоре все растолкует им и про нейтрино, и про антивещество, и про темную энергию. А на деле не получили даже намеков на ответы. Да, открыли бозон Хиггса, чего ждали почти полвека, но его природу нужно изучать дальше.

А значит, нужно строить установку значительно больших размеров.

Чем опасен суперколлайдер?
Длина окружности Большого адронного коллайдера - 27 км. Новый ускоритель, предварительно получивший название Future Circular Collider или FCC ("Будущий циклический коллайдер"), будет почти в 4 раза длиннее. Согласно проекту, его кольцо растянется на 100 км.

В работе над концепцией принимали участие более 1,3 тыс. специалистов из 150 организаций по всему миру. Строить суперколлайдер будут в несколько этапов. На первом потребуются 9 млрд евро, затем - еще 15 млрд.

"Комплекс FCC на самом деле включает три коллайдера, которые будут последовательно по времени использовать одну и ту же инфраструктуру - тоннели, здания, электрические подстанции, - поясняет Евгений Левичев. - Первый коллайдер предназначен для прецизионного исследования свойств бозона Хиггса (с точностями, недостижимыми на БАК), а также для других экспериментов. Второй коллайдер - с энергией в несколько раз большей, чем у БАК - будет предназначен для поиска Новой физики. Затем начнет свою работу третий ускоритель.

Кстати, наш Институт ядерной физики СО РАН активно участвует в проекте первого коллайдера на всех основных этапах: выбор конфигурации, определение параметров и ограничений, выработка конкретных технических решений. Это весьма существенное участие".

Предположения об опасности новой установки (напомним, при запуске БАК общественность была взбудоражена слухами о микроскопических черных дырах, которые якобы поглотят Землю) ученые с улыбкой отвергают. "Через наше тело ежесекундно пролетают космические лучи с гораздо большими энергиями, чем можно достигнуть на коллайдере. И ничего, вы их даже не замечаете", - говорят они.

Дмитрий Писаренко

Похожие новости

  • 10/03/2017

    В ИЯФ СО РАН проходит собрание международной коллаборации AWAKE

    ​В Институте ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН проходит собрание международной коллаборации AWAKE, на котором обсуждается новый принцип ускорения заряженных частиц, использующий плазму и протонный пучок.
    1316
  • 28/12/2018

    Проект Супер С-тау фабрики получит международную поддержку

    Специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН представили обновленный вариант проекта электрон-позитронного коллайдера Супер С-Тау фабрики, рассмотренный на международном совещании. Супер С-Тау фабрика — это электрон-позитронный коллайдер, который планируется построить на территории ИЯФ СО РАН.
    1082
  • 09/01/2019

    Достижения и планы сибирских физиков

    ​Супер С-Тау фабрика для обнаружения Новой физики, помощь Большому адронному коллайдеру в решении проблемы «порчи вакуума», создание управляемой термоядерной реакции и установка СМОЛА — в Институте ядерной физики СО РАН подвели итоги года и рассказали о международных проектах ближайшего будущего.
    672
  • 27/11/2016

    В Новосибирске создадут систему электронного охлаждения для коллайдера NICA

    ​​Ученые Института ядерной физики имени Г.И Будкера (ИЯФ СО РАН) изготовят систему электронного охлаждения и каналы транспортировки пучков для коллайдера NICA (Nuclotron-based Ion Collider fAcility), сообщает пресс-служба ИЯФ СО РАН.
    1439
  • 11/06/2019

    Найден способ в полтора раза увеличить область жизни частиц в коллайдере NICA

     Группа ученых Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН, Новосибирск) и Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ, Дубна) провели оптимизацию динамической апертуры, то есть области устойчивого движения частиц в магнитной структуре коллайдера NICA.
    383
  • 04/01/2017

    Российские физики объединятся для создания в Сибири суперколлайдера

    Физики российских НИИ, которые сейчас участвуют в создании коллайдера NICA в подмосковной Дубне, планируют объединиться для реализации перспективного проекта в Институте ядерной физики (ИЯФ, Новосибирск), сообщил РИА Новости замдиректора сибирского института Евгений Левичев.
    1094
  • 05/09/2018

    Европейцы покушаются на основы физического мира

    ​К концу 2030-х годов на смену Большому адронному коллайдеру (БАК) придет Будущий циклический коллайдер. Для него посреди Европы построят кольцевой тоннель длиной сто километров. Без такой установки невозможно досконально исследовать бозон Хиггса и найти новую физику, уверяют ученые.
    552
  • 28/12/2015

    Проект новосибирских ученых ляжет в основу "коллайдера будущего"

    ​Программа FCC - амбициозный проект создания "коллайдера будущего" с периметром в 100 километров - стартовала в Европейском научном центре ядерных исследований в 2014 году.Проект, разработанный учеными Института ядерной физики Сибирского отделения РАН, принят за основу для разработки самого большого в мире циклического "коллайдера будущего" (FCC), который планируется реализовать в Европейском научном центре ядерных исследований ( ЦЕРН ) в Швейцарии, сообщил журналистам замдиректора по научной работе института Евгений Левичев.
    1615
  • 05/03/2018

    Супер чарм-тау фабрика поможет выйти на новую физику

    ​Реализация проекта Супер чарм-тау фабрики в Новосибирске подтолкнет развитие технологий, необходимых для создания коллайдера, поспособствует решению мюонной проблемы и, возможно, решит загадку антиматерии и поможет выйти на новую физику.
    1064
  • 05/09/2018

    Новосибирские физики в борьбе за «полезный» атом

    ​Мы уже обращали внимание на одно парадоксальное обстоятельство. Россия - одна из немногих стран, занимающих ведущие позиции в области ядерной физики. Здесь работают признанные во всем мире специалисты-ядерщики.
    456