Badder Particle Collider Deze luchtfoto toont het verschil in grootte tussen de huidige Large Hadron Collider en de nieuwe Future Circular Collider, voorgesteld door fysici van CERN. CERN

Toen 's werelds grootste en krachtigste deeltjesversneller, de Large Hadron Collider (LHC) ging in 2008 online het werd de krachtigste en meest complexe machine die de mens ooit had gemaakt. De LHC is een 16 mijl lange (25,7 mijl lange) ondergrondse ring, gevestigd in Genève, Zwitserland, en natuurkundigen gebruiken het om protonen te laten botsen met bijna de snelheid van het licht in de hoop eeuwenoude vragen te beantwoorden over extreem complexe kwesties zoals donkere materie en de oorsprong van het universum.

Nutsvoorzieningen, de Europese Organisatie voor Nucleair Onderzoek (CERN), die de LHC runt, heeft aangekondigd dat het van plan is een nog grotere botser te bouwen in een poging het legioen van vragen die nog bestaan ​​over het universum te beantwoorden.

De Future Circular Collider (FCC) - zoals het is genoemd - zou een omtrek hebben van 62 mijl (100 kilometer), waardoor de bestaande LHC met 35 mijl (56 kilometer) in het niet valt. Het zou ook 10 keer de atoombrekende kracht hebben. CERN heeft zijn conceptueel ontwerp en rapport in januari 2019 uitgebracht. Onderzoekers hopen de versneller in 2050 online te hebben voor een bedrag van meer dan $ 22 miljard. De bouw omvat het graven van een nieuwe tunnel onder CERN en het installeren van de hardware, inclusief kolossale magneten waarmee deeltjes met elkaar kunnen botsen.

Volgens CERN, De belangrijkste taak van de FCC zal zijn om de diepten van het universum te peilen door atomen met onvoorstelbare snelheden tegen elkaar aan te slaan - veel sneller dan de LHC. Wetenschappers zullen dan die botsingen bestuderen om te zien welke nieuwe deeltjes kunnen ontstaan. Het idee is om dieper in te gaan op de soorten materie die hebben bijgedragen aan het ontstaan ​​van het heelal kort na de oerknal. In 2012, wetenschappers van de LHC bevestigden de ontdekking van het Higgs-deeltje, het zogenaamde "Goddeeltje, " dat geeft de materie zijn massa.

Natuurkundigen hopen dat de voorgestelde hoogenergetische atoombreker nieuwe deeltjes zal onthullen - niet ontdekt door de LHC - die ons zullen vertellen hoe het universum werkt. Al deze vragen zijn intrigerend, aangezien sterrenstelsels sneller roteren dan zou moeten en het universum zelf snel uitdijt. Wat deze veranderingen voedt, is een mysterie, die theoretisch gesproken betekent dat sommige deeltjes nog moeten worden ontdekt.

Nog altijd, sommige natuurkundigen zijn sceptisch over de noodzaak van een nieuwe deeltjesversneller. Sinds de ontdekking van het Higgs-deeltje, tests bij de LHC hebben geen nieuwe deeltjes of tekenen van grote doorbraken opgeleverd. Sabine Hossenfelder, een onderzoeker aan het Frankfurt Institute for Advanced Studies, schreef een OpEd voor The New York Times waarin de noodzaak ervan in twijfel werd getrokken, onder andere zeggen, dat alleen al het prijskaartje van $ 10 miljard het twijfelachtig maakt. Ze ging verder met te zeggen dat theoretische natuurkunde gaat over het maken van voorspellingen - en tot nu toe is de enige voorspelling die uit de LHC is uitgekomen de ontdekking van het Higgs-deeltje. En om een ​​nieuw voorstel te doen, grotere botser, zal meer deeltjes vinden die ons antwoorden zullen geven over de oorsprong van ons universum is gewoon niet waar.

Noot van de redactie:sinds de oorspronkelijke publicatie van dit verhaal, een natuurkundige van CERN nam contact met ons op om verschillende beweringen van Sabine Hossendfelder in haar New York Times OpEd te betwisten. In het bijzonder stelt hij dat nieuwe hadronen en andere zeldzame processen in feite zijn waargenomen met behulp van de LHC.

Dat is nu interessant

Een van de taken van atoom-smashers is om erachter te komen hoe donkere materie werkt. Donkere materie is moeilijk te herkennen omdat het geen interactie heeft met elektromagnetisme. Sommige wetenschappers theoretiseren dat donkere materie zou ontsnappen aan de detectoren van een deeltjesversneller, maar het bestaan ​​ervan kon worden afgeleid uit de hoeveelheid energie en momentum die 'ontbrak' nadat deeltjes tegen elkaar botsten.

Oorspronkelijk gepubliceerd:25 januari, 2019