برخورد دهنده دایره‌ای آینده؛ طرح سازمان سرن برای کشف ذرات زیر اتمی جدید

برخورد دهنده بزرگ هادرون یا LHC که توسط سازمان پژوهش های هسته ای اروپا (سرن) در مزر فرانسه و سوئیس احداث شده، یکی از بزرگ ترین آزمایشگاه های ساخت بشر است که با تونل دایره ای به طول 27 کیلومتر، ذرات اتمی را با هم برخورد داده و امکان مطالعه فیزیک زیر اتمی را برای دانشمندان فراهم می کند.

البته LHC پس از کشف بوزون هیگز دیگر اکتشاف جدیدی در کارنامه نداشت و به همین خاطر پژوهشگران سرن در سال 2014، تصمیم گرفتند یک برخورد دهنده بزرگ جدید با تونل 100 کیلومتری احداث کنند. این ایده موفق به جذب همکاری بیش از 1300 سرمایه گذار و دانشمند شد و حالا طرح اولیه آن به همراه مطالعات امکان سنجی آماده شده است.

آزمایشگاه جدید تحت عنوان برخورد دهنده دایره ای آینده یا FCC تا شش برابر از LHC قوی تر بوده و از نظر ابعاد نیز سازه قبلی با طول 27 کیلومتر در مقابل آن کوچک به نظر می رسد. به گفته رئیس دپارتمان تئوری های سرن، پروژه جدید جهش عظیمی در پیشرفت های علمی ایجاد خواهد کرد و در مقام مقایسه، مانند برنامه ریزی برای فرود انسان روی سیاره اورانوس (به جای مریخ) خواهد بود.

دانشمندان در مرکز تحقیقاتی سرن امیدوارند با ساخته شدن FCC و استفاده از نیروی عظیم آن، برخوردهای قدرتمندتری را بازسازی کرده و از این طریق مسائل فیزیکی بیشتری را رمزگشایی کنند.

قدرت بالای FCC تضمینی برای کشف ذرات جدید نخواهد بود

هرچند هنوز همه تصمیم گیرندگان برای ساخت برخورد دهنده جدید به اجماع نرسیده اند که یکی از دلایل اصلی آن، هزینه سرسام آور 24 میلیارد دلاری طرح است. همچنین به اعتقاد برخی از پژوهشگران، صرف قدرتمند بودن FCC تضمینی برای کشف ذرات جدید نخواهد بود و افرادی مانند سابین هوسنفلدر (فیزیکدان نظری مؤسسه تحقیقات پیشرفته فرانکفورت) معتقدند که این پول بهتر است برای ساختن یک تلسکوپ رادیویی جهت مطالعه نیمه تاریک ماه هزینه شود.

با این حال شکی نیست که برخورد دهنده دایره ای آینده ذرات کشف شده را بهتر از هر آزمایشگاه دیگری مورد مطالعه قرار خواهد داد و ارقام موجود را دقیق تر محاسبه خواهد کرد. البته در بهترین حالت، طرح FCC در سال 2040 به بهره برداری خواهد رسید و مؤسسه سرن تا آن زمان از برخورد دهنده LHC استفاده خواهد کرد.