Il CERN sta considerando la costruzione del Future Circular Collider, un acceleratore di particelle tre volte più lungo del LHC. L’obiettivo è esplorare energie in cui potrebbero essere trovate prove dirette di materia oscura ed energia oscura.
All’inizio di febbraio, il consiglio ristretto del CERN ha tenuto una riunione speciale per discutere un importante punto del suo futuro: il prossimo acceleratore di particelle che stanno per costruire. Il CERN è sede del Large Hadron Collider (LHC), la macchina singola più complessa al mondo. Il progetto proposto per il futuro collider di collaborazione internazionale è il Future Circular Collider (FCC), ed è tre volte più lungo del LHC.
Il LHC è uno strumento straordinario. Ha un anello di magneti superconduttori di 27 chilometri (16,77 miglia) sotto Ginevra, al confine tra Francia e Svizzera. Il LHC funziona grazie ai magneti superconduttori mantenuti appena sopra lo zero assoluto che circondano i suoi due giganteschi tubi mantenuti in un vuoto ultrapieno. È più freddo e vuoto lì dentro che nello spazio interstellare.
Attraverso i tubi, fasci di protoni (o a volte ioni pesanti) viaggiano a quasi la velocità della luce, e vengono fatti collidere all’interno di uno degli quattro esperimenti. Le collisioni creano condizioni che l’universo non ha visto dalla scoperta del bosone di Higgs, la particella che (in modo semplicistico) conferisce massa alle altre. poco dopo il Big Bang, e viene creata una serie di particelle interessanti. Un risultato di grande rilievo è stata la scoperta del
Tuttavia, il LHC ha dei limiti. Ci sono energie che non possono essere raggiunte con una macchina del genere – e per questo motivo, i ricercatori hanno iniziato a considerare quale potrebbe essere il prossimo passo. Alcuni anni fa, il CERN ha iniziato a esaminare la proposta per il prossimo acceleratore di particelle, e il progetto scelto dopo consultazioni tra fisici delle particelle in tutta Europa e nel mondo è una macchina circolare ancora più grande: il Future Circular Collider.
L’acceleratore proposto sarà tre volte più lungo del LHC, con 90 chilometri (56 miglia), e costruito due volte più in profondità. Se approvato, inizierà la costruzione nei primi anni ’30 del 2000, inizierà a far collidere elettroni negli anni ’40 del 2000 e passerà a far collidere protoni negli anni ’70 del 2000.
L’obiettivo sarebbe esplorare le energie in cui potrebbero essere trovate prove dirette di materia oscura ed energia oscura. Queste energie sono semplicemente al di là del LHC – i protoni nei suoi fasci non possono essere spinti oltre un certo limite. Per superare questo limite, un approccio è quello di costruire un rivelatore molto più grande. Tutto ciò ha un costo di 15 miliardi di franchi svizzeri, o circa 17,2 miliardi di dollari.
Il piano proposto non è privo di critiche, però. Il progetto è stato definito un azzardo perché non c’è garanzia che riuscirà a fornire prove della sfuggente materia oscura ed energia oscura, che il LHC non ha ancora fornito. Lo stesso si potrebbe dire del LHC e della scoperta del bosone di Higgs.
Ovviamente, la scoperta di quella particella non è l’unico successo del LHC. Nei suoi primi 10 anni di funzionamento, sono stati pubblicati quasi 3.000 articoli scientifici dai suoi esperimenti – un impatto enorme sulla nostra comprensione della fisica delle particelle.
Alcuni scienziati, politici e media hanno anche criticato il costo delle strutture proposte come uno spreco di denaro, anziché considerarlo come un investimento nelle industrie di costruzione e manifattura di tutti i paesi che fanno parte del CERN. Il CERN è anche il luogo di nascita del World Wide Web, quindi stai leggendo questo grazie a un investimento nell’organizzazione.
Un’altra critica è che i soldi dovrebbero essere spesi per progetti ambientali per mitigare la crisi climatica. Oltre all’erroneo presupposto che le due cose siano mutuamente esclusive, l’Unione Europea – che include molti membri del CERN – ha effettivamente speso quasi 100 volte tanto quanto il costo del piano proposto per i sussidi ai combustibili fossili nel 2022.
In definitiva, la decisione su ciò di cui il CERN ha bisogno spetta ai paesi che contribuiscono alla sua adesione. Uno studio sulla fattibilità del FCC sarà completato l’anno prossimo. Nel 2026, la Strategia europea per la fisica delle particelle sarà aggiornata, il che potrebbe influenzare i piani. Se i piani sono solidi, il FCC potrebbe essere approvato nel 2028 e potrebbe iniziare una nuova generazione di fisica delle particelle.
