Chiny myślą o wielkim akceleratorze

Przez dziesięciolecia najważniejsze zderzacze cząstek znajdowały się w USA i krajach Europy. Jednak w ciągu najbliższych dekad może się to zmienić. Chiny mają ambicje, by stać się światowym centrum badań nad cząstkami elementarnymi.

Naukowcy z pekińskiego Instytutu Fizyki Wysokich Energii, we współpracy z międzynarodowymi grupami badawczymi, planują budowę akceleratora kołowego o długości 52 kilometrów. Urządzenie, które ma powstać do 2028 roku zderzałoby elektrony i pozytony i pozwoliło na znacznie dokładniejsze badanie bozonu Higgsa niż Wielki Zderzacz Hadronów (LHC). Na tym jednak nie koniec chińskich ambicji, gdyż naukowcy z Państwa Środka chcą, by wspomniany akcelerator był wstępem do zbudowania kolejnego – superzderzacza protonów, który miałby mieścić się w tym samym tunelu.

USA i kraje Europy chcą budować własny superzderzacz, jednak jest mało prawdopodobne, by powstał on przed rokiem 2035. Chiński zderzacz elektronów i pozytonów powstałby całe lata wcześniej, a tempo budowy superzderzacza protonów zależałoby od postępu technologicznego. Niewykluczone zatem, że to Chiny obejmą palmę pierwszeństwa w fizyce cząstek elementarnych, gdyż światu może wystarczyć tylko jeden superzderzacz.

Yifang Wang, dyrektor Instytutu Fizyki Wysokich Energii powiedział podczas konferencji naukowej w Hiszpanii, że chce uzyskać rządowe finansowanie właśnie dzięki propozycji budowy zderzacza elektronów i pozytonów. Trudno byłoby bowiem od razu przekonać polityków do budowy superzderzacza, gdyż jest to projekt, który nie zostanie zrealizowane przez co najmniej 20 lat.

Chiński zderzacz nie będzie konkurencją, a uzupełnieniem LHC. Będzie bowiem zderzał lżejsze cząstki, a dane z kolizji łatwiej będzie analizować.

Dla chińskiej nauki nowy zderzacz byłby niezwykłym skokiem naprzód. Obecnie największy zderzacz Państwa Środka ma zaledwie 240 metrów długości. Dzięki rozwojowi nauki chińscy specjaliści zaczęli wierzyć, że są w stanie zbudować akcelerator liczący dziesiątki kilometrów. Pozostaje jeszcze przekonać do pomysłu polityków, jednak to nie powinno być niemożliwe. Błyskawiczny rozwój gospodarczy sprawił, że Chiny mają odpowiednie środki, wiarę w siebie i ambicje, by liczyć się w świecie również w dziedzinach naukowych. Głównym problemem może być słabość chińskiego środowiska fizyki wysokich energii, które jest bardzo małe. Dlatego też chiński akcelerator prawdopodobnie będzie projektem międzynarodowym. Nie uda się go stworzyć bez pomocy naukowców z Zachodu. Dyrektor Wang powiedział, że Chiny z chęcią przyjmą od innych krajów propozycje współfinansowania akceleratora, a jeśli będzie ono odpowiednio duże, to być może powstanie urządzenie o długości nie 52 a 80 kilometrów. Dodał jednak, że jego kraj nie będzie czekał na deklaracje, ale już w najbliższym czasie przystąpi do pracy. Przez najbliższe dwa lata będą prowadzone wstępne prace projektowe oraz zostaną określone przeszkody technologiczne, które należy pokonać. Później zostanie opracowany szczegółowy plan, budżet i wybrana lokalizacja. Zdaniem Wanga prace konstrukcyjne będą mogły ruszyć już za 5 lat.

Z chińskiego zapału zadowolony jest fizyk Ian Shipsey z University of Oxford. Zauważa on, że skoro Chińczycy chcą tak szybko przystąpić do budowy i skoro świat będzie prawdopodobnie potrzebował tylko jednego superzderzacza, to w ciągu najbliższych lat powinniśmy być świadkami intensywnej konkurencji i wzmożonych prac, do których przystąpią również USA i Europa. Stany Zjednoczone i kraje Starego Kontynentu będą musiały przedstawić własne plany i propozycje, bo tylko dzięki temu będą mieli szansę na budowę superzderzacza na własnym terytorium.

W beczce miodu jest jednak zwykle łyżka dziegciu. Tutaj nazywa się ona International Linear Collider (ILC), o którym już informowaliśmy. To projekt, który ma poparcie światowej społeczności fizyków, ale dla którego nie wybrano jeszcze lokalizacji i nie zapewniono finansowania. Z jednej strony plany budowy chińskiego akceleratora mogą spowodować, że ILC nie powstanie, jednak z drugiej, jako że plany ILC są znacznie bardziej zaawansowane i urządzenie będzie pracowało z wyższymi energiami niż chiński akcelerator, środowisko naukowe może nie widzieć większego sensu w budowie chińskiego zderzacza.

Chiny akcelerator LHC Wielki Zderzacz Hadronów superzderzacz