برخورددهنده هادرونی بزرگ (LHC) متعلق به موسسه پژوهشی سِرن، هنوز کاربردهای بسیاری در زمینه شتاب‌دادن به ذرات دارد، اما دانشمندان کار را برای ساخت جایگزین این دستگاه آغاز کرده اند، که قرار است سه برابر بزرگتر از مدل کنونی (که خود بسیار عظیم است) باشد.

گویا آی تی – انتظار می رود که توسعه و ساخت جایگزین LHC چند دهه به طول بیانجامد، و به همین دلیل کارشناسان مایل هستند که این کار هر چه زودتر آغاز شود. هدف از ساخت این دستگاه، سر هم کردن ماشینی است که قدرت آن هفت برابر بیشتر از تجهیزاتی باشد که اکنون وجود دارد.
قرار است در هفته جاری، بیش از ۵۰۰ دانشمند از سراسر جهان، در آلمان گرد هم آمده و دیدگاه های خود را به اشتراک گبذارند، تا مشخص شود که LHC 2.0 – یا برخورددهنده دایره‌ای آینده (FCC) چه مشخصاتی خواهد داشت.

در حالی که طول تونل حلقوی LHC چیزی در حدود ۲۷ کیلومتر ( تقریبا معادل ۱۷ مایل) است، قرار است طول حلقه FCC بین ۸۰ تا ۱۰۰ کیلومتر (۵۰- ۶۲ مایل) باشد، و این دستگاه اندکی پایین تر از نمونه قبلی خود، در مرز سوئیس و فرانسه نصب شود.
با نصب آهنرباهایی در دستگاه که نسبت به حالت قبل، دوبرابر قوی تر هستند، هدف آن است که این ماشین بتواند با قدرتی در حدود ۱۰۰ ترا الکترون ولت، جریان ذرات را با یکدیگر برخورد دهد؛ شتاب این ذرات به اندازه ای خواهد بود که شما از ۱۰ میلیون صاعقه انتظار دارید.
این انرژی بسیار زیاد، به محققان این امکان را می دهد حتی ذرات سنگین تر از ذره بوزون هیگز – ذره ای که زیربنای اساسی ترین مفاهیم از قوانین طبیعت است و شواهد آن در سال ۲۰۱۲ توسط LHC به دست آمد.
محققان می گویند دومین LHC به توسعه و ساخت موادی که مقاومت بیشتری در برابر تابش رادیواکتیو داشته باشند، کمک خواهد کرد، و می توان این مواد را در رآکتورها و نیروگاه های هسته ای به کار برد.
در حال حاضر تیم تحقیقاتی به دنبال طرح هایی برای FCC است و امیدوار است که بتواند تا سال آینده، پیشنهادی را برای ارائه در اختیار داشته باشد، اما ممکن است راه اندازی این دستگاه برای نخستین بار، به بیست سال بعد موکول شود. ساخت LHC از مرحله طرح تا راه اندازی، تقریبا حدود ۳۰ سال، به طور انجامید.
هدف اصلی، از ساخت این دستگاه، جست و جو و کاوش هرچه بیشتر در قوانین جهان است.
مایکل بندیکت، که رهبری تیم تحقیقاتی FCC را بر عهده دارد، به جو دوجشان در مجله Horizon گفته است:” هنگامی که شما به موضوعاتی مانند حرکت کهکشان ها توجه می کنید، متوجه می شوید که تنها قادر هستید ۵ درصد از مشاهدات خود را درک کرده و توضیح دهید.”
او هم چنین افزوده است:” اما در مورد پرسش های دیگر، مانند مسئله ماده تاریک،که مربوط به موضوع حرکت کهکشان ها و ستاره ها، خلاف نحوه ای است که ما از انتظار داریم، تنها توضیحی که می توانیم ارائه دهیم، آن است که باید ماده ای وجود داشته باشد که برای ما قابل مشاهده نیست، و همین ماده موجب این تغییر در شیوه حرکت کهکشان ها می شود.”
اما LHC نباید به این زودی ها از بین برود. پیش بینی می شود که این برخورددهنده ذرات، که انقلابی در علم فیزیک به وجود آورده است، و برخورد جریان ذرات را با چنان قدرتی ممکن می سازد که می تواند ماده را به اجزای تشکیل دهنده آن تبدیل کند، در دستیابی کشفیات جدید علمی تا سال ۲۰۳۵ و شاید بیشتر، موثر باشد.
در ابتدای امسال، LHC پمج ذره زیر اتمی جدید را، تنها در یک آنالیز شناسایی کرد.
قرار است LHC در اواسط دهه ۲۰۲۰، به صورت اساسی بازسازی و به روز رسانی شود، و این کار می تواند سرعت برخورد ذرات را تقویت کرده و دقت دستگاه را، تا حد زیادی بالاتر ببرد. بعلاوه، نام این دستگاه نیز پس از بازسازی، به برخورددهنده هادرونی بزرگ با درخشندگی زیاد (HL-LHC) تغییر کند.
ما به آینده کشفیاتی که قرار است به کمک LHC و نسخه های بعدی آن در چند دهه پیش رو انجام شوند، امیدواریم. شما می توانید از طریق وبسایت رسمی مطالعات برخورددهنده دایره ای آینده (FCC) از تازه ترین اخبار در رابطه با این موضوع، مطلع شوید.
بیایید امیدوار باشیم که FCC جدید، در برابر دستکاری راسوها مقاوم باشد (اشاره به خبری که سال گذشته در مورد خاموش شدن LHC توسط یک راسو، منتشر شد.)