CIENCIA

El CERN planea un nuevo colisionador de partículas 30 veces más potente que el LHC

(Crédito: Fugaku)
El Gran Colisionador de Hadrones es la máquina más avanzada y compleja jamás construida por la humanidad, y nos ha permitido estudiar el funcionamiento interno del universo de formas sin precedentes. Sin embargo, hay mucho que se puede hacer con un colisionador de partículas de 27 kilómetros. Por lo tanto, el CERN ha aprobado planes para construir un colisionador mucho más grande llamado Future Circular Collider (FCC) con una circunferencia de 100 kilómetros (62 millas).

Los físicos han hecho muchas predicciones sobre la naturaleza del universo y la existencia de partículas exóticas. La mejor manera que conocemos de exponer estas partículas a las teorías de prueba es aplastar protones a altas velocidades y ver qué sale. Así es como el Gran Colisionador de Hadrones confirmó la existencia del Bosón de Higgs en 2012. Generalmente, un mayor poder de colisionador significa más detecciones de partículas. El LHC produjo los resultados de Higgs con 13 125-126 GeV de energía, pero el instrumento puede funcionar a 13 TeV (un orden de magnitud más). Una actualización en curso impulsará el LHC aún más, pero la FCC empequeñecerá este instrumento con una energía de colisión prevista de 100 TeV.

Cuando la FCC esté en funcionamiento, podrá escupir bosones de Higgs a pedido, lo que permitirá a los científicos mapear la forma en que estas partículas interactúan con otra materia. La primera iteración de la FCC se basará en colisiones electrón-positrón, que es ideal para producir partículas de Higgs. Después de eso, el equipo actualizará el instrumento para manejar colisiones protón-protón, alcanzando su potencial total de 100 TeV.

La planificación del LHC comenzó a principios de la década de 1990 y la construcción principal se inició en 1998. Sin embargo, el CERN tenía la ventaja de mejorar una instalación existente para hacer realidad el LHC. El túnel de 27 kilómetros que alberga la trayectoria del haz del LHC se construyó originalmente en la década de 1980 para el Gran Colisionador de Electrones y Positrones. La FCC requerirá un proyecto de construcción completamente nuevo para perforar un anillo subterráneo de 100 kilómetros, y eso no comenzará hasta 2038 como muy pronto. Entonces, probablemente estemos mirando a mediados del siglo XXI antes de que la FCC esté haciendo ciencia.

El proyecto podría eventualmente costar más de $ 23 mil millones, que es más de lo que el CERN puede obtener de sus socios europeos. Es posible que la organización deba asociarse con EE. UU., China o Japón. Sin embargo, finalmente podría arrojar luz sobre algunos de los enigmas más desconcertantes de la física, como la mayor prevalencia de la materia en comparación con la antimateria y la composición de la materia oscura.

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