A CERN (Európai Részecskefizikai Laboratórium) 27 kilométer hosszú LHC (Nagy Hadron Ütköztető) részecskegyorsítóját hamarosan méretben lekörözheti egy Kínában tervezett berendezés. Évtizedekig Európáé és az Egyesült Államoké volt a nagy-energiájú részecskegyorsítók terén a vezetés, ha a terv megvalósul, ez megváltozhat.

A pekingi Nagy Energiájú fizikai intézet kutatói, nemzetközi szakértőkkel együttműködve egy "Higgs-bozon gyár"-nak nevezett, 52 kilométeres föld alatti gyorsítót szeretnének építeni 2028-ig. Elektronokat és pozitronokat ütköztetne össze, amely lehetővé tenné a Higgs-bozon precízebb vizsgálatát.

Fizikusok szerint a közel 3 milliárd dollárba kerülő szerkezet technikailag megvalósítható és költségét tekintve konzervatívnak számít. De Kína számára ez óriási lépés lenne a gyorsítók következő generációja - a szuper proton-proton ütköztetők - felé. Konkrétan azt később ugyan abban az alagútban meg lehetne építeni.

Európai és amerikai kutatók az LHC után már szupergyorsítókban gondolkodnak, de mivel még le kell küzdeni néhány technikai akadályt, 2035 tűnik reális indítási dátumnak. Kína pedig addig szeretné megcsinálni az elektron-pozitron gyorsítóját, akár nemzetközi pénzek nélkül is. Utána a technikai keretek között minél hamarabb megépítenék ők is a szupergyorsítót.

Az elektron-pozitron gyorsítók és a hadron gyorsítók, mint amilyen az LHC is, kiegészítik egymást. A hadron gyorsítók kvarkokból álló protonokat ütköztetnek össze nagy energiákon, hogy utána detektorokkal megvizsgálják, mi jön létre az ütközés következtében. Kisebb energiájú elektron-pozitron ütköztetők tisztább ütközéseket produkálnak, amelyeket könnyebb kiértékelni - hiszen eleve alapvető elemi részecskékkel dolgoznak.

A Higgs-bozon más részecskékkel való interakcióját részletesen elemezve a gyorsító meg tudná mondani, hogy a Higgs csak egy részecske-e, vagy valami annál egzotikusabb. Ebből arra lehetne következtetni, hogy valóban beleillik-e a Higgs a részecskefizikai standard modell predikcióiba.

A tervezett gyorsító óriási előrelépés lenne Kína számára. A jelenlegi legnagyobbjuk mindössze 240 méteres kerületű. De több sikeres kísérleti projekt után már van annyi önbizalma a kínai kutatóknak, hogy valami ambiciózusabbal álljanak elő.

A következő 5 évben a kínai tervek hasznos versenyt produkálhatnak Kína, az Egyesült Államok és Európa közt, megnövelve a lehetőségét, hogy a végén valami ténylegesen megépül.

Közben európai és amerikai kutatók saját szupergyorsítót terveznek, VLHC néven. Ez 100 TeV (terraelektronvolt)-on ütköztetne részecskéket (az LHC végleges konfigurációjában 14 TeV-os lesz), egy 80-100 kilométeres alagútban. A CERN saját tervei közt egy VLHC-hoz hasonló, 80-100 kilométer kerületű, 100 TeV-os gyorsító szerepel, amely a Genfi-tó alatt haladna át. Ugyanakkor ahhoz, hogy ezek a tervek politikailag reálisak legyenek, 10 milliárd dollár alatti költségvetéssel kell majd számolniuk a kutatóknak.

via Nature News