Le successeur du grand collisionneur de grand collisionneur de l’atome aura une largeur de 56 miles

Le Grand collisionneur de hadrons (LHC) reste l’une des pinacles de l’innovation scientifique et technologique, mais physicienne Croyez qu’il y a de la place à l’amélioration. Et après des années de recherche et de développement, une équipe internationale dirigée par l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN) publié un plan Détaillant les plans du successeur de l’accélérateur de particules – et sa taille met le «grand» dans «Grand collisionneur de hadrons«À la honte.

Depuis le début des opérations inaugurales en 2008, le LHC a permis aux chercheurs de sonder certaines des forces les plus profondes et mystérieuses de l’univers. Mais enquêter sur les questions les plus profondes de la physique moderne nécessite beaucoup de temps, d’énergie et d’espace. La logistique de la machine est presque incompréhensible sans diplôme physique quantiquemais ses mécanismes sous-jacents sont relativement simples: fondamentalement, le LHC se compose d’un réseau précis de aimants extrêmement puissants que les particules subatomiques se précipitent à travers un tunnel circulaire de 17 milles de large enterrent à environ 574 pieds sous la frontière française-sisse près de Genève. Les particules se brisent ensuite les unes aux autres à presque la vitesse de la lumière, produisant des conditions se rapprochant de certaines des interactions les plus puissantes de l’univers.

En 2013, par exemple, les expériences de LHC ont aidé à finalement terminer le modèle standard de la physique après avoir confirmé l’existence de la Boson de Higgs aka «dieu particule». Long théorisé mais jamais documenté, le Boson de Higgs Aide à expliquer comment la toute première affaire a fusionné dans les instants qui ont suivi le Big Bang.

Mais même les capacités du LHC ont leurs limites. À un certain moment, toutes les découvertes futures nécessiteraient un accélérateur de particules encore plus grand – ce que le CERN espère accomplir avec un futur collision circulaire (FCC).

« En fin de compte, ce que nous aimerions faire, c’est un collisionneur qui proposera 10 fois plus d’énergie que ce que nous avons aujourd’hui », a déclaré le porte-parole du CERN, Arnaud Marsollier Associated Press. « Lorsque vous avez plus d’énergie, vous pouvez créer des particules plus lourdes. »

Le CERN a partagé ses résultats de l’étude de faisabilité de la FCC le 29 mars après avoir passé une décennie à enquêter sur au moins 100 scénarios. Selon l’étude annonce d’accompagnementles experts se sont installés sur un plan qui équilibre «les objectifs de la physique, la géologie, le génie civil, les infrastructures techniques, les dimensions territoriales et environnementales, les besoins en R&D pour les accélérateurs et détecteurs, les avantages socioéconomiques et le coût.» Et ce plan nécessite la construction d’une installation souterraine qui éclipserait le LHC.

À près de 56,5 miles de diamètre, la FCC serait plus de trois fois la taille du LHC tout en incluant huit sites de laboratoire de surface supervisant quatre expériences en cours. Le tunnel lui-même aurait environ 16 pieds de diamètre (par rapport à la largeur de 12 pieds du tunnel LHC) et sera enterré à une profondeur moyenne de 656 pieds.

Cern Rapport d’étude de faisabilité décrit deux étapes possibles pour la FCC. Le premier, un collisionneur d’électrons-Positron, servirait d’usine «Higgs, Electroweak et Top-Quark fonctionnant à différentes énergies du centre de masse». La deuxième étape implique un collision Proton-proton capable de générer «une énergie de collision sans précédent» d’environ 100 Tera-Electronvolts (TEV).

La FCC n’est cependant pas encore conclue. Le projet estimé de 16 milliards de dollars nécessite toujours un examen indépendant, suivi d’une décision collective des deux douzaines de pays membres du CERN en 2028. La FCC sera également essentiellement un projet multigénérationnel, si Greenlit. Les chercheurs estiment que l’installation ne commencerait pas ses premières opérations avant le milieu des années 2040, avec une deuxième phase commençant vers 2070.

Les découvertes faites lors des expériences de la FCC valent probablement la peine d’attendre et influenceraient bien plus que la physique théorique. Selon le CERN, des accélérateurs de particules comme le LHC et la FCC peuvent contribuer aux progrès des matériaux supraconduants à des fins médicales, à la recherche sur l’énergie de fusion, à la transmission de l’électricité, ainsi qu’à de nombreux autres domaines.

Plus d’offres, d’avis et de guides d’achat

L’équipe POPSCI a testé des centaines de produits et a passé des milliers d’heures à essayer de trouver les meilleurs équipements et gadgets que vous pouvez acheter.