Trzeba przyznać, że byłoby to przeogromne wyzwanie. Wielki Zderzacz Hadronów ma wszak monstrualne rozmiary. Znajdujący się na granicy Francji i Szwajcarii eksperyment ma kształt potężnego tunelu o długości 27 kilometrów. Owa kilkumetrowa rura znajduje się na głębokości od 50 do 150 metrów pod powierzchnią Ziemi. To w niej cząstki subatomowe rozpędzane są za pomocą magnesów do prędkości bliskich prędkości światła, a następnie ze sobą zderzane. Skutki zderzeń natomiast rejestrowane są przez wyrafinowane detektory. Teoretycznie, zderzacz ma szansę odpowiedzieć na pytania o istnienie ciemnej materii, wyższych wymiarów, czy w końcu aksjonów. Dotychczas przyczynił się chociażby do odkrycia i potwierdzenia istnienia bozonu Higgsa, zupełnie nowej cząstki odpowiedzialnej.
Czytaj także: Wielki Zderzacz Hadronów zagrożony. Rozważane jest jego wyłączenie
Wszystko jednak wskazuje na to, że naukowcom jest wciąż mało i jeszcze głębiej chcą zajrzeć w głąb świata subatomowego. Laboratorium CERN (Europejska Organizacja Badań Jądrowych) powoli zaczyna się zastanawiać nad stworzeniem nowego akceleratora, przy którym Wielki Zderzacz Hadronów (LHC, ang. Large Hadron Collider) byłby tylko skromnym obwarzankiem.
Proponowany przez naukowców akcelerator, który nosi roboczą nazwę Future Circular Collider (FCC) miałby mieć ponad trzykrotnie większy obwód od dotychczasowego rekordzisty. Mowa tutaj o tunelu o średnicy 5 metrów i zawrotnej długości 91 kilometrów. O ile istniejący już akcelerator cząstek potrafi osiągnąć energię zderzeń rzędu 14 teraelektronowoltów (TeV), o tyle nowy miałby podnieść tę wartość do poziomu 100 TeV. Tak samo jako LHC, eksperyment znajdowałby się na granicy Szwajcarii i Francji, a jego fragmenty miałyby przebiegać zarówno pod jeziorem genewskim w Szwajcarii, jak i miastem Annecy we Francji.
Czytaj także: Nowe kwarki wykryte w Wielkim Zderzaczu Hadronów. Zaledwie dzień po jego uruchomieniu!
To istotny krok na drodze do urzeczywistnienia tego marzenia
Dotychczas naukowcy prowadzili jedynie teoretyczne prace mające określić możliwości budowy FCC. Teraz jednak przyszedł czas na pierwsze badania terenowe. W najbliższym czasie rozpoczną się także rozległe badania geologiczne i sejsmiczne na obszarze, w którym miałby powstać nowy akcelerator. Kompleksowe badania powinny zakończyć się w ciągu najbliższych sześciu lat. Dopiero wtedy kraje członkowskie należące do CERN podejmą decyzję co do przyszłości projektu. Pozytywna decyzja będzie oznaczała rozpoczęcie prac budowlanych.
Warto jednak zauważyć, że jest to projekt międzypokoleniowy. Według planów Future Circular Collider miałby przyspieszać elektrony i pozytony do 2060 roku, a następnie przez kolejne trzy dekady także hadrony. Badania te miałyby na celu poszukiwanie odpowiedzi na fundamentalne pytania dotyczące natury świata cząstek elementarnych. W międzyczasie Wielki Zderzacz Hadronów ma zaplanowane zadania do 2040 roku. Dobrze by było, aby wtedy, gdy dotrze on do granic swoich możliwości badawczych istniał już kolejny instrument, który mógłby przejąć od niego pałeczkę.
Nie ma nic za darmo – akcelerator cząstek to duży wydatek
Budowa Wielkiego Zderzacza Hadronów pochłonęła ponad 4 miliardy euro. Budowa FCC z pewnością będzie dłuższa i jeszcze kosztowniejsza. Powstaje zatem pytanie, czy tak duże środki należy przeznaczać na badania podstawowe kosztem innych, bardziej praktycznych działów fizyki. Z drugiej strony LHC zapewnił Europie pozycję lidera w fizyce cząstek. Jeżeli nasz region chciałby ją utrzymać, budowa FCC stanowi konieczność. Już kilka lat temu Chiny poinformowały, że myślą o budowie nowego największego akceleratora cząstek na świecie, a patrząc na tempo rozwoju chińskiego sektora kosmicznego trzeba założyć, że owe plany mogą wkrótce się urzeczywistnić.
