Οι επιστήμονες βελτιώνουν τα σχέδια για την κατασκευή της μεγαλύτερης μηχανής στον κόσμο σε μια τοποθεσία κάτω από τα σύνορα Ελβετίας-Γαλλίας. Περισσότερα από 30 δισεκατομμύρια δολάρια θα δαπανηθούν για τη διάνοιξη μιας κυκλικής σήραγγας μήκους 91 χιλιομέτρων, στην οποία τα υποατομικά σωματίδια θα επιταχύνονται σε ταχύτητες σχεδόν φωτός και θα συντρίβονται μεταξύ τους. Από τα πυρηνικά συντρίμμια που θα προκύψουν, οι επιστήμονες ελπίζουν ότι θα βρουν στοιχεία που θα τους βοηθήσουν να κατανοήσουν τη λεπτομερή σύνθεση του σύμπαντος.

Πρόκειται για ένα εξαιρετικά φιλόδοξο σχέδιο. Ωστόσο, είναι επίσης αμφιλεγόμενο – γιατί πολλοί επιστήμονες φοβούνται ότι το μηχάνημα, ο μελλοντικός κυκλικός επιταχυντής (Future Circular Collider – FCC), θα μπορούσε να απορροφήσει τη χρηματοδότηση της υποατομικής φυσικής για δεκαετίες και να αφήσει νέους πολλά υποσχόμενους ερευνητικούς δρόμους χωρίς πόρους.

Άλλοι υποστηρίζουν ότι ο μέγα επιταχυντής επιβάλλεται στους φυσικούς από ανώτερους αξιωματούχους του Cern, του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Πυρηνικών Ερευνών, χωρίς να συμβουλευτούν κατάλληλα τους ερευνητές.

«Εκπλήσσομαι που βλέπω πώς καταστρώνουν αυτή την ιδέα», δήλωσε στον Observer η σωματιδιακή φυσικός Χαλίνα Αμπράμοβιτς του Πανεπιστημίου του Τελ Αβίβ. «Δεν είναι αυτός ο τρόπος με τον οποίο υποτίθεται ότι λειτουργούν τα πράγματα. Η κοινότητα των φυσικών υποτίθεται ότι πρέπει να λέει στο Cern ποιο πρέπει να είναι το επόμενο βήμα, όχι το αντίστροφο».

Τα επιχειρήματα αυτά οδήγησαν το περιοδικό Nature να προειδοποιήσει αυτό το μήνα ότι «βρίσκεται σε εξέλιξη μια μάχη για το μέλλον της σωματιδιακής φυσικής». Η ανάλυση των απόψεων δεκάδων κορυφαίων φυσικών αποκάλυψε ότι πολλοί ήταν επικριτικοί απέναντι στον προτεινόμενο επιταχυντή και προειδοποίησε ότι θα μπορούσε να προκαλέσει επικίνδυνες διαιρέσεις μεταξύ των ομάδων. Η δυσαρέσκεια έχει φτάσει σε πρωτοφανή βαθμό, δήλωσαν πολλοί ερευνητές στο περιοδικό Nature.

Στα επίμονα μυστήρια περιλαμβάνεται η φύση της σκοτεινής ύλης

Από την πλευρά του, το Cern αναφέρει ότι το FCC προσφέρει στους επιστήμονες την ευκαιρία να πραγματοποιήσουν «μια μοναδική εξερεύνηση του χώρου, του χρόνου και της ύλης». Το σχέδιο υποστηρίζεται από πολλούς ανώτερους φυσικούς και προωθείται σθεναρά από τη σημερινή γενική διευθύντρια του Cern, Φαμπιόλα Τζιανότι, και υποστηρίζεται επίσης από τον Μαρκ Τόμσον, ο οποίος πρόκειται να αναλάβει τη θέση της τον Ιανουάριο του 2026. «Εάν εγκριθεί, το FCC θα γίνει το ισχυρότερο όργανο που έχει κατασκευαστεί ποτέ για τη μελέτη των νόμων της φύσης στο πιο θεμελιώδες επίπεδο», δήλωσε η Τζιανότι στο Nature.

Από την ίδρυσή του το 1954, το Cern -το οποίο εδρεύει στη Γενεύη- έχει γίνει ένα πολυδιαφημισμένο παράδειγμα της αποτελεσματικότητας της διεθνούς επιστημονικής συνεργασίας και έχει αποκτήσει τη φήμη ότι παράγει παγκοσμίως κορυφαία έρευνα εδώ και δεκαετίες.

Ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων του (LHC) – σήμερα το μεγαλύτερο μηχάνημα στον κόσμο – αποκάλυψε, το 2012, την ύπαρξη του σωματιδίου Χιγκς. Αυτή ήταν η πρώτη άμεση απόδειξη ότι ένα πεδίο – γνωστό ως πεδίο Χιγκς – διαπερνά το σύμπαν και είναι υπεύθυνο για την απόδοση των διαφόρων θεμελιωδών σωματιδίων στις διάφορες μάζες τους.

Ωστόσο, ο LHC έχει προγραμματιστεί να κλείσει μέχρι το 2040 και πολλοί γρίφοι σχετικά με τη δομή του σύμπαντος παραμένουν άλυτοι, παρά τις ελπίδες ότι θα προσφέρει περισσότερες σημαντικές γνώσεις. Στα επίμονα μυστήρια περιλαμβάνεται η φύση της σκοτεινής ύλης, η ύπαρξη της οποίας συνάγεται από τις βαρυτικές επιδράσεις της στους γαλαξίες, αλλά η ακριβής σύνθεσή της είναι άγνωστη. Ομοίως, το γεγονός ότι το σύμπαν μας αποτελείται από ύλη – ενώ η αντιύλη είναι σχεδόν ανύπαρκτη – δεν μπορεί να εξηγηθεί από τις τρέχουσες παρατηρήσεις.

PRIDE 10 Κωνσταντίνος Φουντάς: Aπό ένα πρωτόνιο, στην κορυφή του CERN

Για να παρακάμψει αυτά τα προβλήματα, το Cern πρότεινε την κατασκευή του νέου μεγα-επιταχυντή, ο οποίος θα είναι μια πολύ ισχυρότερη και πολύ μεγαλύτερη έκδοση του LHC. Θα κατασκευάζονταν σε δύο στάδια. Το πρώτο θα παρήγαγε σωματίδια Χιγκς σε τεράστιους αριθμούς προκειμένου να κατανοηθεί ο κρίσιμος ρόλος τους στην επίδραση άλλων θεμελιωδών δυνάμεων και θα έμπαινε σε λειτουργία γύρω στο 2040. Στη συνέχεια, θα επαναλειτουργούσε μετά από μερικές δεκαετίες, ώστε να μπορεί να συγκρούει πρωτόνια σε τεράστιες ενέργειες και να παρέχει νέα δεδομένα για το σύμπαν. Αυτή η έκδοση θα άρχιζε να λειτουργεί γύρω στο 2070.

Ωστόσο, η τεχνολογία για την επιτάχυνση πρωτονίων στις αξεπέραστες ενέργειες που προτείνονται για το FCC δεν υπάρχει ακόμη. Υποτίθεται απλώς ότι, σε 40 χρόνια, θα έχει αναπτυχθεί. Μια τέτοια υπόθεση ανησυχεί ορισμένους επιστήμονες, καθώς και το γεγονός ότι το FCC θα κοστίσει τόσο πολύ που θα εγκλωβίσει τους επιστήμονες σε μια συσκευή που θα μονοπωλήσει τα κονδύλια για τη σωματιδιακή φυσική για δεκαετίες.

«Αυτό που με ανησυχεί περισσότερο είναι ότι, επενδύοντας όλα αυτά τα χρήματα, θα σταματήσουμε την ανάπτυξη άλλων τεχνολογιών επειδή δεν θα υπάρχουν χρήματα γι’ αυτές. Το FCC θα μπορούσε να απορροφήσει τα κονδύλια για πολλά χρόνια», δήλωσε η Αμπράμοβιτς, η οποία απέρριψε την ιδέα του μέγα επιταχυντή ως «ένα παιχνίδι» που σίγουρα δεν μπορεί να εγγυηθεί ότι θα διορθώσει τις τρύπες που υπάρχουν στις τρέχουσες θεωρίες.

Αντίθετα, οι ερευνητές πρότειναν ότι οι γραμμικοί επιταχυντές – οι οποίοι θα εκτοξεύουν σωματίδια σε ευθείες γραμμές – μπορεί να αποδειχθούν φθηνότεροι, πιο ευέλικτοι και πιθανότερο να επιτύχουν αποτελέσματα από έναν κυκλικό επιταχυντή. Την άποψη αυτή υποστήριξε η Τζένι Λιστ, ερευνήτρια που εργάζεται στο γερμανικό κέντρο επιταχυντών Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) στο Αμβούργο.

Διαβασε ακομα

Το πιο επικίνδυνο φορτίο αποκαλύπτει τα μυστικά του σύμπαντος

«Υπάρχουν άλλες τεχνολογίες στον ορίζοντα που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την επιτάχυνση σωματιδίων όπως το πρωτόνιο χωρίς να χρειάζονται τεράστιοι μαγνήτες ή σήραγγες», δήλωσε η ίδια. «Η τεχνολογία των κυμάτων πλάσματος είναι μία από αυτές. Οι σημερινές συσκευές είναι μικρές, αλλά μέσα σε 20 χρόνια περίπου θα μπορούσαμε να διαπιστώσουμε ότι είναι έτοιμες να χρησιμοποιηθούν για τη λειτουργία ενός μεγάλου επιταχυντή».

Ωστόσο, αν δοθεί το πράσινο φως στο FCC, θα μπορούσε να δεσμεύσει κονδύλια για δεκαετίες και να καταλήξει να υπαγορεύει την κατεύθυνση που θα πρέπει να ακολουθήσει η σωματιδιακή φυσική για μεγάλο μέρος του αιώνα, πρόσθεσε η Λιστ.

«Θα λέμε στις μελλοντικές γενιές τι ακριβώς πρέπει να κάνουν επιστημονικά και γι’ αυτό πρέπει να αναρωτηθούμε σήμερα: Ποιοι είμαστε εμείς που θα αποφασίσουμε τι θα πρέπει να ερευνήσουν και τι όχι τα εγγόνια μας;»

Με πληροφορίες από Guardian