Newsy

Naukowcy coraz bliżej odpowiedzi na pytanie o powstanie Wszechświata. Future Circular Collider pozwoli odkryć nieznane dotąd cząstki o ogromnym znaczeniu dla całej ludzkości

2019-04-08  |  06:00

Najbliższe lata mogą całkowicie zmienić strategię fizyki cząstek. Przyszłość może określać już nie Wielki Zderzacz Hadronów, ale projekt, który może przyćmić dotychczas największy akcelerator cząstek. Future Circular Collider pozwoli wyzwalać energię o niespotykanej dotychczas sile. Energia może sięgać nawet 100 teraelektronowoltów, podczas gdy dotychczasowy rekord LHC wynosił 13 TeV. Nowe badania mogą pozwolić na poznanie obrazu Wszechświata tuż po Wielkim Wybuchu.

– Akcelerator i badania naukowe prowadzone w CERN mają określić podstawowe zasady tego, z czego zbudowana jest materia, jak poszczególne jej składniki elementarne ze sobą oddziałują. Prowadzimy tzw. badania podstawowe, które mają nam umożliwić zrozumienie, jak funkcjonuje nasz Wszechświat, jak funkcjonuje materia we Wszechświecie – mówi agencji informacyjnej Newseria Innowacje Andrzej Siemko z CERN.

Wielki Zderzacz Hadronów (LHC) to dotychczas największy i najpotężniejszy na świecie akcelerator cząstek. Wiązki cząstek poruszają się w specjalnym tunelu z prędkością bliską prędkości światła, by następnie zderzyć się ze sobą. W ten sposób wytwarzana jest ogromna energia, naturalna dla Wszechświata, ale niedostępna dotąd na Ziemi. To właśnie dzięki LHC naukowcy odkryli bozon Higgsa czy pentakwarki – nieobserwowany wcześniej rodzaj cząstek elementarnych.

Zderzenie cząstek przy ogromnej prędkości pozwala też na wytworzenie całkowicie nowych cząstek, bez akceleratora ich powstanie byłoby niemożliwe. Choć LHC miał przełomowe znaczenie dla świata fizyki, pozwalał też pośrednio na rewolucyjne odkrycia, m.in. w zakresie medycyny, w tym leczenia chorób onkologicznych.

– Gdy zderzamy dwa obiekty ze sobą, te obiekty się rozpadają na swoje części składowe i wtedy mając odpowiednie detektory, możemy zobaczyć, co z tego powstaje i możemy wnioskować, jak to jest zbudowane, jak to funkcjonuje. Ale to, co my robimy w eksperymentach w CERN, to nie jest tylko zderzanie po to, żeby się coś rozpadło. Podstawowe eksperymenty LHC polegają na wytwarzaniu nowych cząstek. W wyniku zderzenia ze sobą protonów o olbrzymiej energii wytwarzane są nowe cząstki – tłumaczy Andrzej Siemko.

Przez ostatnie lata LHC mogło zderzać protony z maksymalną energią 13 TeV. Tymczasem CERN ogłosił właśnie raport, w którym opisuje projekt potężnego akceleratora cząstek, kilkukrotnie większego niż Wielki Zderzacz Hadronów. Future Circular Collider (FCC) ma umożliwić kolizje elektronów z pozytronami, protonów z protonami, jonów z jonami, a nawet elektronów z protonami i elektronów z jonami. W ten sposób można byłoby wyzwalać energię o niespotykanej sile – nawet 100 teraelektronowoltów (TeV). Osiągnięcie tak ogromnej energii pozwoli np. zbadać, w jaki sposób cząstka Higgsa oddziałuje na drugą cząstkę Higgsa, uda się też odkryć inne cząstki, których zastosowania obecnie jeszcze nie można przewidzieć.

Jeśli jednak LHC umożliwił dokonanie przełomowych odkryć, to kilkukrotnie większy FCC może zrewolucjonizować świat fizyki.

– Staramy się odtworzyć warunki, które panowały ułamki sekund po Wielkim Wybuchu. Wytwarzamy składniki materii takie, jakie były wówczas. Jeszcze wszystkich oczywiście nie znamy, ale celem tych eksperymentów jest właśnie poznanie, jak ta materia wówczas wyglądała. Spodziewamy się, że uda nam się również wytworzyć składniki, które mogą być elementami ciemnej materii – mówi ekspert CERN.

Wielki Zderzacz Hadronów składa się z 27-kilometrowego pierścienia nadprzewodzących magnesów z szeregiem struktur przyspieszających. W przypadku FCC miałby to być 100-kilometrowy nadprzewodzący pierścień akcelerujący protony. Na jego obwodzie zamiast czterech eksperymentów, gdzie dokonuje się zderzenia cząstek (jak w LHC), mogłoby ich być zdecydowanie więcej.

– Za pomocą właśnie tych eksperymentów, a tak naprawdę milionów detektorów, z których te eksperymenty są zbudowane, fizycy obserwują produkty zderzeń czy też nowe cząstki, które są wytwarzane w czasie zderzeń. Oprócz 4 głównych eksperymentów mamy cały szereg mniejszych – wskazuje Andrzej Siemko.

Wielki Zderzacz Hadronów ma być eksploatowany do 2035 r. Future Circular Collider może go zastąpić w 2040 r. Jego budowa może kosztować nawet 20 mld euro.

Czytaj także

Kalendarium

Więcej ważnych informacji

Kongres MOVE

Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Venture Cafe Warsaw

Infrastruktura

Zorganizowane grupy cyberprzestępcze sięgają po coraz bardziej zaawansowane narzędzia sztucznej inteligencji. Często celem ataków jest infrastruktura krytyczna

Rozwój cyberprzestępczości postępuje w kierunku budowania powiązań o charakterze mafijnym i wykorzystywania zaawansowanych technologicznie rozwiązań, po jakie sięgają służby specjalne. Coraz częściej służy do tego także sztuczna inteligencja, która przyniosła ze sobą szereg nowych zagrożeń. Choć w ślad za technologicznym zaawansowaniem cyberprzestępców rozwijają się też narzędzia zapobiegające atakom, to wciąż najsłabszym ogniwem jest człowiek. Atrakcyjnym celem ataków dla hakerów są jednostki publiczne, infrastruktura krytyczna i samorządy, również te małe, którym brakuje zasobów finansowych i kadrowych, by zapewnić wystarczającą ochronę.

Prawo

Postęp technologiczny rewolucjonizuje pracę specjalistów ds. finansów. Stają się strategicznymi doradcami biznesu

Częste zmiany regulacyjne i postęp technologiczny wymuszają na specjalistach ds. finansów ciągłe nabywanie nowych kompetencji, doszkalanie i uaktualnianie swojej wiedzy. Ci, którzy potrafią się dostosować do szybkich zmian i wesprzeć swoimi umiejętnościami rozwój biznesu, mogą jednak liczyć na większe możliwości rozwoju kariery. – Finanse operują w świecie, który coraz szybciej się zmienia. To powoduje, że w przyszłości ludzie z obszaru finansów będą musieli poświęcać dużo więcej energii na to, żeby dotrzymać tempa – mówi Kuba Neneman, head of finance.ai, commercial data science manager w Shellu.

Infrastruktura

Sektor ochrony zdrowia odpowiada za większe emisje CO2 niż lotnictwo. Zielone zmiany wymagają drastycznego przyspieszenia

Sektor ochrony zdrowia ponosi znaczące konsekwencje wynikające z rosnącej liczby ekstremalnych zjawisk klimatycznych, ale też poważnego zanieczyszczenia powietrza, a koszty z tym związane będą rosły. Z drugiej strony sam sektor też się przyczynia do zmian klimatycznych – odpowiada za 4 proc. emisji CO2, czym wyprzedza takie branże jak żegluga czy lotnictwo. O potrzebie przyspieszenia zielonych zmian w ochronie zdrowia coraz więcej się mówi, ale to wymaga konkretnych działań. Temu ma służyć powołana właśnie do życia Zielona Koalicja dla Zdrowia, w której uczestniczy prawie 30 podmiotów i której patronuje m.in. Narodowy Fundusz Zdrowia.

Szkolenia

Akademia Newserii

Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a  także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.