欧洲核子研究中心(CERN)实验室近日透露了有关其计划建造一个巨大的新粒子加速器的更多细节。这个名为未来圆形对撞机(FCC)的设备,将使大型强子对撞机(LHC)相形见绌,从而加大力度揭开宇宙的潜在秘密。

如果获得批准,FCC将在本世纪中叶左右开始将第一批粒子粉碎在一起,并在2070年左右开始其最高能量的碰撞。它的长度将是欧洲核子研究中心大型强子对撞机的三倍多,大型强子对撞机是目前最大、最强大的粒子加速器。

两者背后的想法是让围绕环旋转的粒子以接近光速的速度撞击每个环,这样碰撞就会揭示它们的真实性质。在其他发现中,大型强子对撞机在2012年创造了历史,当时它允许科学家首次观测希格斯玻色子。

但是,耗资56亿美元并于2010年开始运营的大型强子对撞机预计将在2040年左右完成。更快、更强大的FCC将使科学家能够继续挑战极限。他们希望它能证实更多粒子的存在——物质的组成部分——到目前为止,这些粒子只是被理论化了。

科学界另一项未完成的工作是弄清楚宇宙的95%是由什么构成的。大约68%的宇宙被认为是暗能量,而27%是暗物质 - 两者都是一个完全的谜。另一个未知数是,为什么与物质相比,宇宙中的反物质如此之少。

欧洲核子研究中心希望人类粉碎粒子的能力的大规模升级可以揭示这些谜团以及更多谜团。该报告列出了FCC可行性研究的初步结果,该研究将于2025年完成。

2028年,包括英国和以色列在内的欧洲核子研究中心成员国将决定是否实施该计划。如果获得批准,对撞机的建设将在2033年开始。该项目分为多个部分。2048年,“电子-正电子”对撞机将开始粉碎轻粒子,目的是进一步研究希格斯玻色子和所谓的弱力,即四种基本力之一。

贾诺蒂说,隧道、基础设施和对撞机第一阶段的成本约为150亿瑞士法郎(170亿美元)。重型强子对撞机将质子粉碎在一起,直到2070年才上线。它的能量目标将是100万亿电子伏特,打破了大型强子对撞机13.6万亿的记录。

贾诺蒂说,这个后来的对撞机是“唯一一台机器”,可以让人类“在研究物质方面取得重大飞跃”。经过八年的研究,FCC选择的配置是一条长90.7公里(56.5英里),直径5.5米(英尺)的新圆形隧道。这条隧道将连接到大型强子对撞机,将穿过日内瓦地区及其在瑞士的同名湖泊下方,并在风景如画的法国小镇安纳西附近向南绕行。

欧洲核子研究中心表示,它正在与沿线地区进行磋商,并计划就隧道将如何影响该地区进行影响研究。我们期待着这个令人兴奋的项目能够为人类揭开宇宙更多的秘密。

素材来源:2024-02-europe-huge-particle-collider