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Il CERN ha bisogno di 15 miliardi di Euro per il suo nuovo super acceleratore: Fatto o finzione?

Pubblicato: 09 febbraio 2024 | Ultimo aggiornamento: 09 febbraio 2024

Di Trendiqa

In Europa si sta cercando di giustificare un vasto progetto da 14 miliardi di franchi svizzeri (16 miliardi di euro, 17 miliardi di dollari) per un acceleratore di particelle, al di sotto della campagna francese e svizzera, che permetterebbe di studiare ampiamente il bosone di Higgs. Tuttavia, sarà complicato ottenere finanziamenti per questa nuova impresa, in quanto l'attuale Large Hadron Collider (LHC) non è riuscito ad aprire le porte a una "Nuova fisica".

Il rapporto del CERN sul Future Circular Collider (FCC) ha fornito informazioni riguardo il piano per un acceleratore di particelle proposto, più ampio rispetto al già esistente LHC del CERN, situato nei pressi di Ginevra e dedito alla fisica delle particelle.

Nuova fisica in arrivo: l'aggiornamento del Large Hadron Collider

Lo studio preliminare sulla costruzione di un acceleratore di particelle al CERN non ha rilevato ostacoli tecnici o scientifici insormontabili.

Inizio lavori previsto per il 2033 per costruire un tunnel sotterraneo lungo 91 km e con un diametro di 15 km. Il tunnel avrà quattro sale sperimentali. Il rapporto è già stato esaminato il 2 febbraio, ma non è stato ancora pubblicato. Lo studio completo e la decisione sul progetto sono previsti per il 2028.

L'ex Direttore Generale del CERN, Chris Llewellyn Smith, ha espresso sorpresa per la decisione di non pubblicare il rapporto intermedio, ma ha anche espresso fiducia che il CERN stia procedendo nella giusta direzione.

Un colosso di particelle: la Fabbrica di Bosoni del CERN prenderà di mira l'enigma della materia oscura

Nel 2045, una nuova macchina è prevista per far scontrare gli elettroni con i loro corrispettivi di antimateria, i positroni, con l'intento di generare e studiare 1 milione di bosoni di Higgs. Molti fisici vedono in questa prospettiva la più grande occasione per la fisica di evidenziare le falle del modello standard, un famoso ma incompleto modello di particelle e forze. Questo potrebbe essere il punto di partenza per ridefinire un nuovo campo della fisica, o quanto meno questa è la speranza della "Fabbrica di bosoni".

Studio di fattibilità per l'FCC richiesto nel 2020 come parte della Strategia Europea per la Fisica delle Particelle, indicandolo come lo strumento scientifico più forte tra tutti quelli considerati.

Confronto tra il tracciato tratteggiato del Future Circular Collider (FCC) e quello continuo del Large Hadron Collider (LHC).

La costruzione dell'FCC è costosa e dipenderà dai finanziamenti di paesi membri e non membri del CERN.

Le "Fabbriche di particelle esotiche" nel mondo

Mentre l'FCC è in costruzione, altri progetti di "fabbriche di Higgs" sono in cantiere in tutto il mondo. Il Giappone ha espresso interesse a ospitare l'International Linear Collider, mentre la Cina sta progettando una macchina ad anello chiamata Circular Electron Positron Collider. La Strategia Europea per la Fisica delle Particelle ha rilevato che l'FCC ha un potenziale fisico maggiore rispetto a un collisore lineare, perché potrebbe produrre bosoni di Higgs a un tasso più elevato e perché gli stessi tunnel potrebbero essere utilizzati in seguito per una macchina a energia più elevata che fa collidere i protoni.

Esistono diversi pareri all’interno della comunità della fisica delle particelle sulla costruzione del nuovo collisore del CERN. Donatella Lucchesi, fisica dell’Università di Padova, non è d’accordo con la scelta dell’organizzazione di concentrarsi sul progetto FCC e sta lavorando a una tecnologia alternativa che utilizza fasci di muoni invece di elettroni o protoni.

L'affascinante sfida dei fisici: costruire il primo collisore di muoni al mondo

La costruzione dell'FCC non comprometterà il contributo del CERN a un collisore di muoni, ma i tempi per realizzarlo sono molto diversi. La costruzione di un collisore di muoni è ancora incerta, ma il CERN collaborerà con gli Stati Uniti se decideranno di realizzarne uno sul loro territorio.

Il vantaggio di costruire nuovi macchinari come i mega collisori risiede nella possibilità di determinare le domande giuste da porre per la ricerca scientifica, nonostante l'assenza di una guida teorica chiara.

ITER, un costoso esperimento di fusione nucleare europeo, ha un costo di 20 miliardi di Euro. Al contrario, il tokamak sferico sperimentale di Tokamak Energy costa 65 milioni di Euro e ha lo scopo di generare la fusione.

Quali sono le dimensioni e il periodo di costruzione di FCC, il nuovo acceleratore di particelle che potrebbe rivoluzionare la fisica moderna

Il Future Circular Collider (FCC) è un proposto acceleratore di particelle che potrebbe essere costruito nella regione del CERN in Svizzera. La macchina sarebbe molto più grande dell'attuale Large Hadron Collider (LHC), con una circonferenza di circa 100 chilometri. Si prevede che la costruzione dell'FCC inizi nel 2033 e che sia completata entro il 2050.

Scritto da Trendiqa