يجتمع فيزيائيو سيرن في لندن لوضع خطط مستقبلية للمصادم - عالم الفيزياء

يجتمع فيزيائيو سيرن في لندن لوضع خطط مستقبلية للمصادم - عالم الفيزياء

مخطط المصادم الدائري المستقبلي
حلقة واحدة: مصادم المستقبل الدائري ، إذا تم بناؤه ، سيكون مصادم جسيمات محيطه 90 كم تم بناؤه في فرنسا وسويسرا.

مئات الفيزيائيين التقى في لندن هذا الأسبوع للتاسع المصادم الدائري المستقبلي مؤتمر (FCC). ركزت المحادثات التي استمرت خمسة أيام ، التي عقدت في فندق ميلينيوم جلوستر بلندن في جنوب كنسينغتون ، على آخر التطورات في لجنة الاتصالات الفيدرالية - وهي مصادم جسيمات ضخم مقترح من شأنه أن ينجح CERNالصورة مصادم هادرون الكبير (LHC). إذا تم بناؤه ، فإن المصادم سيكلف حوالي 20 مليار جنيه إسترليني وسيتضمن بناء نفق تحت الأرض بطول 100 كيلومتر في موقع CERN الحالي لإيواء مصادم الإلكترون والبوزيترون (FCC-ee).

يأمل المؤيدون أن يبدأ البناء في أوائل عام 2030 وأن يستمر ما يزيد قليلاً عن عقد ، مع اكتمال FCC-ee في عام 2045. ستركز FCC-ee على إنشاء مليون جسيم هيغز في المجموع للسماح للفيزيائيين بدراسة خصائصها بدقة ترتيب من حيث الحجم أفضل مما هو ممكن اليوم مع LHC.

بمجرد اكتمال برنامج الفيزياء الخاص بـ FCC-ee ، المقدّر في عام 2063 ، يمكن استخدام نفس النفق لإيواء مصادم بروتون-بروتون ، يطلق عليه اسم FCC-hh. سوف تستخدم FCC-hh ، التي ستبدأ العمل في السبعينيات من القرن الماضي ، المصادم LHC ومسرعات الحاقن المسبق لتغذية المصادم الذي يمكن أن يصل إلى طاقة قصوى تبلغ 2070 تيرا إلكترون فولت - سبع مرات أكبر من مصادم الهادرونات الكبير.

صدر CERN في الأصل تقرير تصميم مفاهيمي من أربعة مجلدات للجنة الاتصالات الفيدرالية في أوائل عام 2019 ، بينما وافق مجلس CERN في العام التالي على دراسة جدوى وتقدير أكثر تفصيلاً لتكاليف لجنة الاتصالات الفيدرالية. كما أعطى الضوء الأخضر لمواصلة البحث والتطوير في تكنولوجيا المغناطيس التي ستكون مطلوبة لمثل هذه الآلة عند طاقات أعلى.

اجعلها كذلك

شهد اجتماع هذا الأسبوع خبراء من الأوساط الأكاديمية والصناعية يراجعون التقدم المحرز في لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) ويضعون أهدافًا للسنوات القادمة. في خطاب عام يوم الاثنين ، مدير عام CERN فابيولا جيانوتي أكد الجدول الزمني الحالي على المسار الصحيح. "أعتقد أن FCC هو أفضل مشروع لمستقبل CERN" ، أشار Gianotti. "نحن بحاجة إلى العمل معًا لتحقيق ذلك."

إذا أعطيت الضوء الأخضر ، يمكن أن يبدأ البناء في عام 2033 ويحدث بالتوازي مع تشغيل ترقية رئيسية بقيمة 1.1 مليار جنيه إسترليني "لمعان عالي" من LHC - الملقب بـ HL-LHC - والذي سيزيد من لمعان المصادم بعامل 10 على المصادم LHC الأصلي. تم تعيين HL-LHC ، الذي سيبدأ تشغيله في عام 2029 ، على الانتهاء من العمل في أوائل الأربعينيات.

مايكل بنديكت وقدم فرانك زيمرمان من CERN تحديثًا لدراسة الجدوى ، والتي تضم مئات من علماء الفيزياء في 150 معهدًا موزعة على 34 دولة.

يعمل الفيزيائيون والمهندسون على تحسين تخطيط موضع الحلقة ، والاختيار من بين حوالي 100 اختلاف مختلف بناءً على الجيولوجيا ، وتوافر الأراضي ، والوصول إلى الطرق ، فضلاً عن احتياجات البنية التحتية مثل المياه والكهرباء والنقل.

ووجدوا أن الخيار "الأقل خطورة" هو حلقة بطول 90.7 كم ، مما يسمح للجنة الاتصالات الفيدرالية بالحصول على نقطتين أو أربع نقاط تصادم. تم تقليل الوصول إلى النفق من 12 نقطة في تقرير التصميم المفاهيمي إلى ثماني نقاط في دراسة الجدوى. في فبراير ، بدأ المهندسون الدراسات البيئية وإعداد التحقيقات الجيولوجية بناءً على هذا المخطط.

من المتوقع أن تكتمل مراجعة منتصف المدة لدراسة الجدوى في وقت لاحق من هذا العام ، وفي فبراير 2024 ، سيعقد مجلس CERN اجتماعًا خاصًا لتحليل تقدم الدراسة بالإضافة إلى التكلفة المحدثة للمنشأة.

من المتوقع أن تكتمل دراسة الجدوى الخاصة بـ FCC في عام 2025 مع احتمال موافقة CERN على المشروع بعد ثلاث سنوات. القرار النهائي ، مع ذلك ، سيعتمد على نتيجة تحديث للإستراتيجية الأوروبية لفيزياء الجسيمات في 2026.

الطابع الزمني:

اكثر من عالم الفيزياء