CERN、宇宙の秘密を解明するためにFCCの設立を提案

大型ハドロン衝突型加速器（LHC) スイスでは科学者たちが ヒッグス粒子 2012 年のこの発見は、研究者による素粒子物理学の標準規格の解釈方法に革命をもたらしました。 だけ LHC 陽子線を光速近くまで加速して正面衝突させる必要がある実験に必要な出力と明るさを実現できた。 しかし、LHC は素粒子物理学への重要な貢献にもかかわらず、まだ十分ではありません。 科学者が物理学の最もとらえどころのない 2 つの要素、つまり暗黒物質と暗黒エネルギーについてさらに詳しく知りたい場合は、LHC よりも大きく強力な加速器が必要になります。

ここが将来の円形加速器 (将来の円形衝突型加速器）。 FCC は、欧州原子力研究機関によって最初に提案されました (ケルン) 2019 年には、LHC の 3 倍以上の大きさになり、地下 200 メートルに設置される予定です。 その巨大な設置面積により、スーパーコライダーは、もちろん当局の承認があれば、安定性や環境を犠牲にすることなく、前例のない力で粒子を粉砕することができます。

新しい提案では、FCC構築の初期費用は140億ユーロとされており、CERN加盟国が調達することになっている。 たとえその潜在的な科学的利益が莫大であるとしても、このような多額のコストを正当化するのは困難です。 対照的に、LHC の建設には 44 億ユーロかかりました。

しかし FCC それは、宇宙の95%を構成すると考えられている2つの未知の元素である暗黒物質と暗黒エネルギーを検出するこれまでで最大のチャンスとなる可能性がある。 それらについてさらに学ぶことは、私たちの宇宙論モデルや銀河タイムラインから基礎物理学の理解に至るまで、あらゆるものに大きな影響を与える可能性があります。 FCC を立ち上げて稼働させることは、科学者が最終的に引退する LHC の後継計画を策定するのにも役立ちます。

承認されれば、FCCの地下トンネルはジュネーブを一周し、フランス領土を通りレマン湖の下を通過することになる。 フランスに1つ、スイスに7つ、計8つの研究所がその地表に設置される予定だ。 スーパーコライダーは 2 段階で構築される予定です。 1つ目は、より多くのヒッグス粒子を探すために電子を衝突させる役割を担っており、2040年代半ばに運転が可能になる予定であり、2つ目は、強力な磁石と重い陽子を使って「新しい」粒子を探すことになるが、作業は少なくとも2070年までは開始されない予定である。

2023年3月のCERNの最新情報によると、同組織はフランスおよびスイスの政府機関と緊密に連携し、FCCの建設が地元コミュニティや生態系を破壊しないように努めているという。 また、廃熱などの FCC 副産物を近隣地域に利益をもたらすためにどのように再利用できるかについても検討します。

[CERN]