Ο υπερ-επιταχυντής που σχεδιάζει η Κίνα

Θα είναι διπλάσιος από τον LHC στο CERN

china super collider

Η Κίνα ανακοίνωσε ότι θα δημιουργήσει σε συνεργασία με ξένους επιστήμονες, έναν τεράστιο επιταχυντή σωματιδίων μήκους 52 χιλιομέτρων, που θα είναι σχεδόν διπλάσιος από τον μήκους 27 χλμ. υπόγειο επιταχυντή του CERN στα γαλλο-ελβετικά σύνορα, ο οποίος σήμερα είναι ο μεγαλύτερος στον κόσμο. Μάλιστα η Κίνα, σύμφωνα με το «Nature», εξετάζει την πιθανότητα στο ίδιο τούνελ του πρώτου επιταχυντή ηλεκτρονίων-πρωτονίων να κατασκευάσει και έναν δεύτερο επόμενης γενιάς, που θα κάνει συγκρούσεις πρωτονίων μεταξύ τους, πράγμα που, αν όντως γίνει πραγματικότητα, θα καταστήσει τη χώρα παγκόσμια ‘πρωτεύουσα’ των επιταχυντών στο μέλλον.

Μέχρι σήμερα, οι επιταχυντές ήταν ένα προνομιακό πεδίο έρευνας για την Ευρώπη και τις ΗΠΑ. Όμως η πρόταση της Κίνας προς τη διεθνή επιστημονική κοινότητα κερδίζει πλέον έδαφος και μπορεί τελικά να φέρει τη χώρα στο προσκήνιο της σωματιδιακής φυσικής. Οι επιστήμονες του Ινστιτούτου Ενεργειών Υψηλής Ενέργειας (IHEP) του Πεκίνου προτείνουν την κατασκευή ενός τεράστιου υπόγειου δακτυλιοειδούς επιταχυντή 52 χλμ. έως το 2028, όπου θα γίνονται συγκρούσεις ηλεκτρονίων με ποζιτρόνια, κάτι που θα επιτρέψει την μελέτη του σωματιδίου (μποζονίου) του Χιγκς με μεγαλύτερη ακρίβεια από ό,τι είναι σε θέση να πετύχει ο επιταχυντής του CERN σήμερα.

Το αρχικά προϋπολογίζόμενο κόστος για το νέο μηχάνημα είναι 3 δισεκατομμύρια δολάρια και θα καλυφθεί πιθανότατα χωρίς την παραμικρή ξένη βοήθεια, αλλά αποκλειστικά με κινεζικά κεφάλαια. Από την άλλη, ευρωπαίοι, αμερικανοί και άλλοι ερευνητές κάνουν τα δικά τους προχωρημένα σχέδια για ένα νέο ακόμη ισχυρότερο επιταχυντή πρωτονίων από τον τωρινό στο CERN, κάτι όμως που δεν αναμένεται να έχει ολοκληρωθεί πριν το 2035.

Στο μεταξύ όμως, οι Κινέζοι θα ήθελαν να έχουν θέσει σε λειτουργία τον δικό τους επιταχυντή ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων και, στη συνέχεια, να θέσουν υποψηφιότητα για να δημιουργήσουν στις ίδιες εγκαταστάσεις και τον σούπερ-επιταχυντή πρωτονίων-πρωτονίων. Καθώς είναι πολύ πιθανό ότι παγκοσμίως μόνο ένα τέτοιο πανάκριβο μηχάνημα θα κατασκευαστεί, η Κίνα θέλει να έχει τον πρώτο λόγο. Έτσι, σε πρώτη φάση, όπως ανακοίνωσε ο διευθυντής του ΙΗΕΡ Γιφάνγκ Γουάνγκ σε διεθνές συνέδριο φυσικής υψηλών ενεργειών στη Βαλένθια της Ισπανίας, η Κίνα προτίθεται να δημιουργήσει έναν επιταχυντή ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων διπλάσιο από αυτόν του CERN, προτού ασχοληθεί με τον σούπερ-επιταχυντή πρωτονίων, που η διεθνής κοινότητα σχεδιάζει για το 2035.
Οι επιταχυντές ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων και οι επιταχυντές πρωτονίων αλληλοσυμπληρώνονται.

Οι επιταχυντές αδρονίων, όπως ο LHC του CERN, κάνουν συγκρούσεις πρωτονίων (ένα είδος αδρονίων που αποτελούνται από τρία άλλα υποατομικά σωματίδια, τα κουάρκ) σε υψηλές ενέργειες, μελετώντας τι προκύπτει από αυτές τις συγκρούσεις. Οι επιταχυντές ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων δουλεύουν σε χαμηλότερες ενέργειες και πραγματοποιούν πιο ‘καθαρές’ συγκρούσεις, που είναι πιο εύκολο να μελετηθούν στη συνέχεια.
(Δείτε εδώ: skai.gr – www.scientificamerican.com)

 

(νεώτερη ενημέρωση 29/10/2015)
Η Κίνα θα αρχίσει την κατασκευή του μεγαλύτερου επιταχυντή σωματιδίων στον κόσμο μεταξύ του 2020 και του 2025, αναφέρει σήμερα ο κινεζικός τύπος, κάτι που αναμένεται να επιτρέψει στους επιστήμονες να μάθουν περισσότερα για τη λειτουργία του σύμπαντος. «Το τελικό σχέδιο θα ολοκληρωθεί μέχρι τα τέλη του 2016», δήλωσε ο Ουάνγκ Γιφάνγκ, διευθυντής του κινεζικού Ινστιτούτου Φυσικής Υψηλών Ενεργειών –που υπάγεται στην κινεζική Ακαδημία Επιστημών– στην εφημερίδα China Daily.
Αν το σχέδιο αυτό πραγματοποιηθεί, θα είναι τουλάχιστον δύο φορές μεγαλύτερο από τον κυριότερο επιταχυντή που υπάρχει σήμερα, ο οποίος έχει κατασκευαστεί από τον Cern (Ευρωπαϊκός Οργανισμός Πυρηνικών Ερευνών) και από τις δύο πλευρές των γαλλο-ελβετικών συνόρων: τον LHC – τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων.
Ο τελευταίος επέτρεψε να επιβεβαιωθεί το 2012 η ύπαρξη του μποζονίου Χιγκς, του στοιχειώδους σωματιδίου που θεωρείται το κύριο σημείο της θεμελιώδους δομής της ύλης.
Είναι ακριβώς το μποζόνιο του Χιγκς που είναι στην καρδιά του κινεζικού σχεδίου, καθώς ο επιταχυντής που σχεδιάζει να κατασκευάσει το Πεκίνο μπορεί να παραγάγει, σε μία πρωτοφανή κλίμακα, εκατομμύρια αυτών των σωματιδίων, δηλαδή πολύ περισσότερα από τα εκατοντάδες που δημιουργεί ο ευρωπαϊκός LHC, μήκους 27 χλμ., έναντι «50 έως 100 χλμ.» της μελλοντικής κινεζικής εγκατάστασης. «Το LHC παράγει μποζόνια του Χιγκς μαζί με πολλά άλλα σωματίδια», εξηγεί ο Ουάγνκ Γιφάνγκ. «Η μελλοντική εγκατάστασή μας δημιουργεί ένα περιβάλλον εξαιρετικά καθαρό, που δεν θα παράγει παρά μόνο μποζόνια του Χιγκς». Αυτός ο νέος κινεζικός επιταχυντής μπορεί να δημιουργήσει επτά φορές περισσότερη ενέργεια από εκείνη του Cern, που μόλις διπλασίασε σχεδόν την ισχύ του, στα 13Tev. Το τελευταίο «φθάνει στα όριά του σε όρους επιπέδου ενέργειας», εξηγεί ο Ουάνγκ Γιφάνγκ. «Φαίνεται αδύνατη μια ισχυρή αύξηση της ενέργειας στην παρούσα εγκατάσταση».
Ενώ τα μέτρα λιτότητας έχουν οδηγήσει πολλές αναπτυγμένες χώρες σε δημοσιονομικές περικοπές στα ερευνητικά σχέδιά τους χωρίς συγκεκριμένες εφαρμογές, η Κίνα επενδύει μαζικά στη βασική –και εφαρμοσμένη– έρευνα με τη φιλοδοξία να γίνει από τους παγκόσμιους ηγέτες στις επιστήμες, στη βιολογία και στην κοσμολογία.
Οι σκέψεις για το σχέδιο αυτό άρχισαν το 2013, λίγο μετά την ανακάλυψη του μποζονίου του Χιγκς, σύμφωνα με μία παρουσίαση που έκανε ο Ουάνγκ Γιφάνγκ στη Γενεύη η οποία εμφανίζεται στην ιστοσελίδα του ινστιτούτου του.
Είχε αναφερθεί στην Τσινχουανγκντάο, μια πόλη-λιμάνι της βορειοανατολικής Κίνας, και σημείο αφετηρίας του Μεγάλου Τείχους, ως την ιδανική τοποθεσία για τον επιταχυντή, σημειώνοντας τις θαυμάσιες γεωλογικές συνθήκες της τοποθεσίας. «Είναι μα μηχανή για τον κόσμο και (δημιουργημένη) από τον κόσμο: όχι μια κινέζικη (μηχανή)», πρόσθεσε, υπογραμμίζοντας τη συμμετοχή ξένων φυσικών στο σχέδιο.

imerisia.gr – www.chinadaily.com