CERN が提案している 170 億ドルの粒子加速器は、新しい粒子と物理的な力の探索、暗黒物質とエネルギーの解読を目的としています。
LHC と比較した FCC のサイズ。写真: CERN
CERN（欧州原子核研究機構）の研究者たちは、新しい、より大きな粒子加速器の建設を提案している。 170億ドルの将来型円形衝突型加速器（FCC）は全長91キロメートルとなり、ジュネーブ近郊の欧州原子核研究機構（CERN）にある全長27キロメートルの先行機大型ハドロン衝突型加速器（LHC）をはるかに上回ると、ライブサイエンスが2月10日に報じた。
物理学者たちは、FCC の増大したサイズとパワーを利用して、宇宙の最小部分がどのように機能するかを説明する現在の最良の理論である粒子物理学の標準モデルの限界を探りたいと考えている。研究チームは、より高いエネルギー（LHCの14テラ電子ボルトに対して100テラ電子ボルト）で粒子を衝突させることで、未知の粒子や力を発見し、物質が反物質より重い理由を解明し、宇宙の95％を占めると考えられている2つの目に見えない実体である物質と暗黒エネルギーの性質を調査することを目指している。
「FCCは物理と自然の基本法則についての理解を深める素晴らしい手段となるだけではない」とCERNのファビオラ・ジャノッティ所長は語った。 「極低温技術から超伝導磁石、真空技術、検出器、計測機器研究に至るまで、地域社会に大きな影響を与え、多くの社会経済的利益をもたらす可能性のあるより高度な技術が必要になるため、これはイノベーションの原動力でもあります。」
LHCのような粒子加速器は、ほぼ光速で陽子を衝突させ、新しい粒子や力の証拠となる可能性のある希少な崩壊生成物を探します。これは物理学者が、物理学の標準モデルで説明されているように、宇宙の最も基本的な構成要素とそれらの相互作用についての理解をテストするのに役立ちます。
標準モデルにより、科学者は2012年にLHCで発見されたヒッグス粒子の存在など、多くの注目すべき予測を行うことができましたが、物理学者はまだ満足しておらず、それを超えることができる新しい物理モデルを常に探し求めています。これは現在利用できる最も包括的なモデルではあるが、重力がどこから来るのか、暗黒物質は何でできているのか、なぜ宇宙には反物質より物質の方が多いのかなどを完全に説明する上で依然として大きな欠陥がいくつか残っている。
これらの問題を解決するために、CERN の物理学者は、FCC の 7 倍のビームエネルギーを使用して粒子をより高い速度に加速する予定です。有望な前進ではあるが、検出器はまだ構築されていない。 CERN が提出した提案は、来年完了予定の予備的な実現可能性調査の一部である。
検出器が完成し、計画が前進すれば、欧州連合（EU）加盟18カ国とスイス、ノルウェー、セルビア、イスラエル、イギリスによって運営されているCERNは、他の国々からプロジェクトへの追加資金を求めることになる。
加盟国は2028年に会合を開き、このプロジェクトを承認するかどうかを決定する予定だ。そして、電子とその反粒子である陽電子を衝突させる装置の第 1 段階が 2045 年に稼働を開始する。そして最後に、2070 年代に、FCC は陽子同士の衝突を開始する。
アン・カン（ Live Scienceによると）
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