Znanstveniki želijo v Evropi postaviti največji trkalnik vseh časov

Magazin 04. Apr 202505:07 2 komentarja
Umetniška upodobitev FCC
Umetniška upodobitev FCC (Foto: CERN)

Pri Cernu so projekt opisali kot "najizjemnejši instrument, kar jih je človeštvo kdaj zgradilo za preučevanje osnovnih gradnikov in zakonov narave".

Eden največjih strojev ali instrumentov, kar jih je ustvaril človek, veliki hadronski trkalnik (LHC), že 14 let pomaga znanstvenikom razkrivati odgovore na temeljna vprašanja o zgradbi in razvoju vesolja.

Le dve leti po začetku delovanja, leta 2012 je LHC dosegel prelomnico, ko so v njem dokazali obstoj Higgsovega bozona, izmuzljivega delca, poimenovanega tudi “božji delec”.

Do takrat je Higgsov bozon obstajal le teoretično, znanstvenikom pa je služil kot razlaga, zakaj ima vsa snov v vesolju tudi maso.

A to odkritje je sprožilo nova vprašanja, na katera sodobna znanost še nima odgovorov.

Na primer: Kakšno vlogo je imelo polje Higgsovih bozonov pri razvoju vesolja? Ali lahko Higgsov bozon pomaga razložiti denimo temno snov ali presežek materije nad antimaterijo?

prihodnji krožni trkalnik, LHC, veliki hadronski trkalnik, tehnologija, CERN, subatomska, fizika delcev, tehnologija
Primerjava FCC in LHC (Foto: CERN)

Najizjemnejši instrument človeštva

Znanstveniki pa vedo tudi, da s 27 kilometrov dolgim krožnim “razbijalcem atomov” odgovorov na ta in podobna vprašanja ne bodo mogli dobiti, zato si želijo zgraditi še večjega.

Zdaj so na poti, da se jim želja uresniči.

“Po več letih intenzivnega dela so Cern in mednarodni partnerji zaključili študijo, s katero so ocenili izvedljivost možnega prihodnjega krožnega trkalnika (FCC),” so sporočili iz Evropske organizacije za jedrske raziskave. Študijo so objavili v ponedeljek.

FCC (angleško Future Circular Collider/prihodnji krožni trkalnik) bi lahko začeli graditi blizu sedanjega LHC, na meji med Švico in Francijo (na fotografiji zgoraj). Novi trkalnik pa bi bil več kot trikrat daljši (91 kilometrov), štirikrat močnejši – in dvakrat dražji.

Generalna direktorica Cerna (Evropske organizacije za jedrske raziskave) Fabiola Gianotti je dejala, da bi to lahko postal “najizjemnejši instrument, kar jih je človeštvo kdaj zgradilo za preučevanje osnovnih gradnikov in zakonov narave,” poroča Daily Online.

Raziskovalni program FCC predvideva dve fazi, pravijo v Cernu. Najprej bi zgradili elektronsko-pozitronski trkalnik, ki bi deloval kot “tovarna Higgsovih bozonov, elektrošibkih interakcij in top kvarkov top”, ki bi jih z različnimi energijami poganjali po tunelu in jih s trki “razbijali”.

V drugi fazi pa bi uporabili trkalnik, ki bi omogočil trke protonov s protoni pri doslej nepredstavljivi energiji okoli 100 TeV (100 tisoč milijard elektronvoltov – op. p.).

To so ogromne energije, ki so v LHC nedosegljive.

Organizacija ocenjuje, da bi izkop 91 kilometrov dolgega tunela in gradnja naprave stala nekaj manj kot 16,4 milijarde evrov.

Lokacijo in “trke” subatomskih delcev v FCC prikazuje spodnji video

Kaj bi svet imel od tega?

Cern sicer priznava, da ni mogoče natančno povedati, kakšne koristi bi imel novi trkalnik za svet, a opozarja, da je na primer odkritje elektrona leta 1897 vodilo v razvoj celotne elektronike.

A trkalniki delcev poleg raziskav subatomskih delcev “omogočajo razvoj pionirskih tehnologij na številnih področjih, pomembnih za družbo – od superprevodnih materialov za medicinsko rabo, raziskav fuzijske energije in prenosa elektrike do naprednih pospeševalnikov in detektorjev za medicinske in druge namene”, pišejo v Cernu.

Skeptiki: onesnaženje okolja, astronomska poraba energije, dajte denar drugam …

Vsi pa projektu niso naklonjeni, piše Daily Online. Skeptiki pozivajo Cern, naj ga opusti, saj bi lahko izkop povzročil izpust več milijonov ton nevarnega ogljikovega dioksida, ki prispeva k segrevanju ozračja.

Drugi menijo, da bi bilo bolje denar porabiti za druge projekte. “Lahko bi ga namenili radijskemu teleskopu na Luni, detektorju gravitacijskih valov v vesolju ali neposrednemu financiranju raziskav,” je za revijo Nature povedala Sabine Hossenfelder, teoretična fizičarka z Inštituta za napredne študije v Frankfurtu.

Okoljska organizacija Noe21 kritizirala projekt kot “pretiran”, saj bi ta zahteval “astronomsko porabo električne energije”.

Kot piše na spletnih straneh Cerna, naj bi FCC letno porabil med 1,1 in 1,8 TWh (teravatnih ur) električne energije na leto, odvisno od načina delovanja naprave.

Za primerjavo, to je približno toliko, kot je v dveh do treh mesecih proizvede Nuklearna elektrarna v Krškem, ki je lani proizvedla nekaj manj kot 6,05 Twh (6,05 milijona megavatnih ur) električne energije.

Visoko porabo energije pa pri Cernu poskušajo ublažiti z razlago, da je zaradi tekočih raziskav in razvoja mogoče pričakovati, da bo poraba energije 30–40 odstotkov nižja, kot bi bila, če bi trkalnik zgradili z današnjimi tehnologijami.

Poleg tega iščejo tudi možnosti za ponovno uporabo energije, na primer za ogrevanje javnih ustanov, lokalne industrije in gospodinjstev.

Odločitev o izpeljavi projekta še ni dokončna

FCC je sicer že prejel soglasno odobritev Cernovega sveta, vendar pa to ne pomeni, da bo projekt tudi dejansko izpeljan, saj bo za to potrebno še financiranje držav članic.

Gre za podlago za nadaljnjo strokovno presojo, ki jo bodo v prihodnjih mesecih izvedla neodvisna strokovna telesa. Na posebni seji novembra 2025 bo dokument preučil še svet Cerna, končna odločitev o morebitnem nadaljevanju pobude pa naj bi bila sprejeta okoli leta 2028, poroča STA.

Če bo šlo vse po načrtih, pa bi FCC lahko začel delovati okoli leta 2040.

Kakšno je tvoje mnenje o tem?

Sodeluj v razpravi ali preberi komentarje