CERN stworzy zderzacz na podstawie pomysłu Rosjan

Europejska Organizacja Badań Jądrowych CERN planuje w ciągu najbliższych kilku lat zademonstrować światu nowy kompaktowy akcelerator na bazie opracowania naukowców z Instytutu Fizyki Jądrowej Syberyjskiego Oddziału Rosyjskiej Akademii Nauk.

Do tej pory zwiększenie energii w fizyce cząsteczek elementarnych było osiągane za cenę zwiększenia rozmiarów zderzacza. Przy tym naukowcy praktycznie podeszli do krytycznej granicy. Długość najważniejszego kręgu Wielkiego Zderzacza Hadronów wynosi prawie 27 km, a na przykład długość Międzynarodowego Zderzacza Liniowego projektowanego w Japonii będzie wynosić 31 km. Eksperyment AWAKE może otworzyć drogę do stworzenia zderzaczy nowego typu, w których zwiększenie energii nie będzie związane z takim kolosalnym wzrostem rozmiaru obiektów. W grudniu 2016 roku naukowcy w ramach eksperymenty odnotowali już obecność w plazmie silnego pola elektromagnetycznego, co potwierdza perspektywy badań. 

„Eksperyment był zaplanowany w kilku etapach. Pierwszy etap został skierowany na to, aby zademonstrować współdziałania protonów i plazmy, ale przy tym współdziałaniu rzeczywiście tworzą się przyśpieszające struktury – ten etap będzie trwał do końca 2017 roku. Kolejnym etapem będzie inżekcja przyspieszenia elektronów w tych falach plazmowych, to zajmie jeszcze około roku. Potem CERN będzie zamknięty na dwa lata w celu aktualizacji obiektów” – opowiedziała dziennikarzom w Nowosybirsku koordynatorka techniczna projektu w CERN Edda Gschwendtner. 

Po modernizacji obiektów planowane jest przeprowadzenie kolejnego eksperymentu, który będzie skierowany właśnie na demonstrację gotowego akceleratora na bazie nowej technologii, który w końcowym rezultacie będzie mógł zostać zastosowany do eksperymentów z wiązkami elektronów i protonów. 

Kierownik AWAKE, dyrektor Instytutu Fizyki im. Maxa Plancka (Monachium, Niemcy) Allen Caldwell z kolei zauważył, że projekt jest unikalny, ponieważ do osiągnięcia wysokich energii naukowcy wykorzystują wysokoenergetyczne wiązki protonów, co pozwoli w perspektywie znacznie zmniejszyć rozmiar zderzaczy wykorzystywanych do poszukiwania „nowej fizyki”. Zauważył także, że eksperyment oparty został na ideach i metodach obliczeń współdziałania wiązki protonów z plazmą opracowanych w Instytucie Fizyki Jądrowej. 

„Eksperyment AWAKE jest ważny, ponieważ to wielki krok z dobrze poznanej dziedziny. Jeśli teoria, którą przewidujemy potwierdzi się podczas eksprymentów, to można będzie uczynić kolejny krok w kierunku nowych zderzaczy, które mogłyby zostać użyte do badania przyrody, budowy świata, a nie tylko pocesów przyspieszenia. W tym eksperymencie odpowiadamy za teorię, modelowanie, robimy wielką część pracy teoretycznej” – powiedział pracownik naukowy Instytutu Fizyki Jądrowej Syberyjskiego Oddziału Rosyjskiej Akademii Nauk Konstantin Łotow.