Новый крупнейший коллайдер в мире: утвержден план строительства

Европейские физики официально приняли решение о строительстве крупнейшего ускорителя частиц в истории человечества. Кольцевой коллайдер длиной 91 км будет размещен в новом туннеле в окрестностях Женевы. Он должен начать работу к середине 2040-х годов.

Візуалізація тунелю майбутнього кільцевого колайдера FCC-ee
Визуализация туннеля электрон-позитронного коллайдера FCC-ee, который позволит детально изучить бозон Хиггса. Фото: Polar Media / CERN. Источник: science.org

Что именно построят

Новый ускоритель получил название «Будущий кольцевой коллайдер» (Future Circular Collider, FCC). Об этом решении объявили представители Европейской организации по ядерным исследованиям CERN во время пресс-конференции 22 мая 2026 года. Это результат двухлетнего процесса стратегического планирования европейского сообщества физиков.

Решение пока не обязывает CERN приступить к строительству, ведь у проекта еще есть серьезные финансовые препятствия. Но включение FCC в европейскую стратегию физики частиц превращает концепцию в официальный план. Окончательное решение совет CERN может принять не раньше 2028 года.

Космос для каждого

Магазин от Universe Space Tech

Журнал №4 2021 (185)

К товару

Как будет работать ускоритель

Проект предусматривает два этапа. Сначала в туннеле установят электрон-позитронный коллайдер FCC-ee, который будет сталкивать электроны с позитронами при энергии до 0,365 тераэлектронвольт. Эти столкновения будут генерировать большое количество бозонов Хиггса, открытых в 2012 году.

Несмотря на более низкую энергию столкновений по сравнению с нынешним Большим адронным коллайдером (Large Hadron Collider, LHC), в котором сталкиваются протоны, электрон-позитронный FCC-ee имеет важное преимущество. Электроны и позитроны при столкновении дают значительно более чистый сигнал, благодаря чему физики смогут исследовать бозон Хиггса с беспрецедентной точностью.

После завершения программы FCC-ee оборудование демонтируют и заменят на значительно более мощный протонный коллайдер FCC-hh. Для этого будет использован тот же туннель, на который приходится почти половина стоимости первого этапа. FCC-hh будет сталкивать протоны при энергии 100 тераэлектронвольт, что в семь раз превышает показатели LHC. Правда, запустить его планируют только в 2070-х годах.

Сколько это будет стоить

Стоимость FCC-ee оценивается в 15 млрд швейцарских франков, или примерно 19 млрд долларов. Бюджет CERN покроет лишь около половины суммы. Остальную часть должны обеспечить Европейский Союз, который может предоставить ориентировочно 20 % общей стоимости, филантропы с вкладом около миллиарда долларов и международные партнеры. В частности, стратегический план физиков США предусматривает вклад от одного до трех миллиардов долларов.

CERN повторяет стратегию, которая уже доказала свою эффективность. В 1983 году лаборатория начала строительство 27-километрового туннеля для Большого электрон-позитронного коллайдера (LEP), а впоследствии заменила его LHC в том же туннеле. Теперь этот подход масштабируют.

Источник: science.org