Новая перспектива ЦЕРНа: опять коллайдер, но очень большой
ЦЕРН начинает предварительные исследования по программе «Будущий циклический коллайдер». Обсуждение этой программы состоится в Женевском университете 12-15 февраля.
Новый инструмент должен достичь фантастических энергий порядка 100 ТэВ и стать преемником Большого адронного коллайдера в исследовании физики частиц.
Предварительные работы над новым ускорителем начинаются в то время, когда главное детище Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН) – Большой адронный коллайдер (LHC) еще находится в начале своего пути. Ведь его задачи не ограничивались поисками бозона Хиггса. Программа работы LHC уже расписана на 20 лет вперед. Приоритетное направление работы ЦЕРН – проект его крупномасштабной модернизации для повышения светимости HL (High Luminosity) LHC. Это позволит после 2024 года увеличить накапливаемое число столкновений в 10 раз и значительно увеличить эффективность работы.
Однако создание новых инструментов и технологий в современной физике высоких энергий – дело достаточно долгое. Задуманному еще в 1980-х годах LHC потребовалось около 25 лет, чтобы войти в строй в 2008 году. Поэтому в ЦЕРНе считают, что настало время подумать о будущем. По словам директора ЦЕРН по ускорителям и технологии Фредерика Бордри (Frédérick Bordry): «Мы должны посеять семена завтрашних технологий сегодня, чтобы быть готовыми принимать решения через несколько лет».
Задачей новой пятилетней программы, получившей название «Будущий циклический коллайдер» (Future Circular Collider, FCC), будут исследования по разработке новых коллайдеров с акцентом на циклическом адронном коллайдере, похожем на LHC. Он будет иметь длину туннеля 80-100 км и способен достичь беспрецедентных энергий до 100 ТэВ (1014 электронвольт). Напомним, что длина окружности LHC около 27 км, а мощность сталкивающихся протонов в системе центра масс достигнет в 2015 году 14 ТэВ. Как потенциальный промежуточный этап рассматривается 90-400 ГэВ лептонный коллайдер. Исследуется также вариант лептон-адронного коллайдера.
Исследования по программе FCC будут проводиться параллельно с исследованиями по проекту «Компактного линейного коллайдера» (CLIC), которые уже ведутся около десяти лет. В проекте CLIC рассматривается линейный электрон-позитронный коллайдер на основе новой ускорительной технологии. Но эта программа пересекается с другим грандиозным международным проектом «Международный линейный коллайдер» (ILC). Так что изучение возможностей и оценка затрат на FCC, возможно, позволят обновить в 2018-2019 году Европейскую стратегию по физике частиц и выбрать один из проектов. Если предпочтение будет отдано FCC, то полный ввод его в строй следует ожидать в конце 2030-х годов.
На выбор стратегии будут сильно влиять результаты, которые будут получены в ближайшие годы на LHC. «Мы по-прежнему очень мало знаем о бозоне Хиггса, и наш поиск темной материи и суперсимметрии продолжается. Предстоящие результаты от LHC будут иметь решающее значение в определении, какими путями вести исследования в будущем, и каким будет наиболее подходящий тип ускорителя, чтобы ответить на новые вопросы, которые скоро будут заданы», говорит Сержио Бертолуччи (Sergio Bertolucci), директор по исследованиям и вычислениям ЦЕРНа .
Отправной точкой программы FCC станет международная встреча «Future Circular Collider Study kick-off Meeting», которая пройдет в Женевском университете 12-15 февраля 2014 года. На ней ожидается 330 участников, в том числе и девять из России. Они представляют ведущие российские организации, занимающиеся физикой высоких энергий: Объединенный институт ядерных исследований, Институт ядерной физики имени Г.И. Будкера, Институт физики высоких энергий, Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Институт ядерных исследований РАН, МИФИ, Российский исследовательский центр FAIR.
Напомним, что Россия, имевшая изначально статус наблюдателя, в конце 2012 года подала заявку на вступление в ЦЕРН в качестве ассоциированного члена. В 2013 году ЦЕРН поддержал заявку. Ожидается, что в первой половине 2014 года это будет оформлено официально. В настоящее время в различных программах ЦЕРНа участвуют свыше 800 российских ученых.
Задачей встречи, помимо обсуждения различных вопросов и формирования исследовательской программы, будет учреждение международных коллабораций, которые займутся изучением как физики, так и вариантов установок, выбор Международного консультативного комитета.
По материалам http://press.web.cern.ch, http://indico.cern.ch/
