Novi projekti koji će promijeniti fiziku i naše razumijevanje svemira
Ispod Ženeve, stotinjak metara pod zemljom, nalazi se najveći znanstveni instrument koji je čovječanstvo ikad izgradilo — Veliki hadronski sudarač (LHC).
Zahvaljujući njemu, CERN je potvrdio postojanje Higgsovog bozona, razjasnio podrijetlo mase i otkrio brojne tajne subatomskog svijeta.
No to je tek početak.
Znanstvenici već planiraju sljedeću generaciju akceleratora, još većih, snažnijih i preciznijih, koji bi mogli otkriti nove zakone prirode i odvesti nas onkraj granica poznate fizike.
Od LHC-a prema budućnosti: zašto graditi veći sudarač?
Veliki hadronski sudarač radi već više od petnaest godina i postigao je nevjerojatne rezultate.
Ali fizičari se sada pitaju: što dalje, kada su svi predviđeni dijelovi Standardnog modela već otkriveni?
Standardni model izvrsno opisuje svijet osnovnih čestica, ali ne objašnjava sve.
Ne zna što je tamna tvar, zašto u svemiru postoji više tvari nego antitvari, niti kako u sve to uklopiti gravitaciju.
Da bi pronašli odgovore, znanstvenici moraju stvoriti sudare s još većom energijom i preciznošću.
Zato CERN planira izgradnju novog kolosa: Future Circular Collider (FCC) — kružnog sudarača opsega 100 kilometara, gotovo četiri puta većeg od postojećeg LHC-a.
Future Circular Collider (FCC)
FCC bi se protezao ispod Švicarske i Francuske kao gigantski podzemni prsten.
Znanstvenici planiraju da će postići energije sudara do 100 teraelektronvolta (TeV) — gotovo sedam puta više od sadašnjeg LHC-a.
Projekt je zamišljen u više faza:
- FCC-ee – elektronsko-pozitronski sudarač koji bi izuzetno precizno proučavao Higgsov bozon i druge poznate čestice.
- FCC-hh – hadronski (protonski) sudarač namijenjen otkrivanju novih čestica i fizike izvan Standardnog modela.
Izgradnja bi mogla započeti oko 2035. godine, a prvi eksperimenti očekuju se 2040-ih.
Takvi vremenski okviri možda zvuče daleko, ali znanost često razmišlja u desetljećima i generacijama — gradeći alate za buduće istraživače.
Što znanstvenici žele otkriti?
Novi akceleratori ne služe samo “jačem sudaranju čestica” — oni su ključ za nova pitanja.
Evo što bi mogli otkriti:
- Tamna tvar
– Čini oko 27 % svemira, ali još uvijek nije izravno otkrivena. Novi sudarači mogli bi pronaći čestice koje ju čine. - Priroda Higgsovog polja
– Preciznim mjerenjem Higgsovog bozona, fizičari bi mogli otkriti postoje li druge vrste Higgsovih čestica ili dodatni mehanizmi koji daju masu svemiru. - Supersimetrija
– Teorija koja kaže da svaka poznata čestica ima svog “superpartnera”. Ako se potvrdi, mogla bi povezati sve sile u prirodi, uključujući i gravitaciju. - Početak vremena
– Sudari pri ekstremnim energijama omogućuju rekreiranje uvjeta koji su vladali 10⁻¹² sekundi nakon Velikog praska, čime doslovno zavirujemo u prve trenutke svemira.
Od znanosti do tehnologije
Svaka generacija CERN-ovih akceleratora stvorila je tehnologije koje su promijenile svijet.
Iz njihovih istraživanja proizašli su:
- World Wide Web,
- superprovodni magneti,
- napredni detektori koji se danas koriste u medicinskoj dijagnostici,
- sustavi za obradu velikih količina podataka,
- te algoritmi koji su postali temelj umjetne inteligencije.
Novi projekti zahtijevat će razvoj kvantnih senzora, materijala otpornih na ekstremne uvjete, preciznih sustava hlađenja i računalnih mreža budućnosti.
Sve to imat će primjene daleko izvan fizike — u energetici, zdravstvu i industriji.
CERN kao simbol globalne suradnje
Najveća snaga CERN-a nije samo u tehnologiji, nego u ljudima.
U njegovim projektima sudjeluje više od 10.000 znanstvenika iz više od 100 zemalja, među njima i istraživači iz Hrvatske.
CERN je živi dokaz da znanost nadilazi granice i da znatiželja može povezati čovječanstvo.
Izgradnja FCC-a zahtijevat će još veću suradnju, kao i ulaganje od oko 20 milijardi eura.
No znanstvenici ističu da to nije trošak, već ulaganje u znanje i budućnost čovječanstva.
Pogled izvan horizonta
CERN nije samo laboratorij — on je stroj za putovanje kroz vrijeme.
Ne onaj iz filmova, već onaj koji nas vraća u prve trenutke svemira i istovremeno gura tehnologiju u budućnost.
Kada znanstvenici istražuju kako je materija stekla masu ili zašto uopće postojimo, oni zapravo istražuju naše vlastito porijeklo.
U tome je čar znanosti: svaki odgovor otvara novo pitanje, svaka spoznaja novi horizont.
Svaki sudar čestica stvara milijune novih mogućnosti za razumijevanje svijeta.
Zaključak: vizija čovječanstva
CERN nije samo znanstvena institucija — on je spomenik ljudskoj znatiželji.
U njegovim tunelima ljudi traže nevidljivo, tragaju za česticama koje možda ni ne postoje, vođeni jednostavnim pitanjem: “Što ako…?”
Kao što je rekao Tim Berners-Lee, izumitelj interneta:
“CERN nas uči da dijeljenjem znanja možemo postići ono što se prije činilo nemogućim.”
Novi Future Circular Collider neće samo sudarati protone — on će stvarati budućnost.
S njim ćemo možda napokon otkriti od čega je svemir zaista napravljen, i time — od čega smo napravljeni mi.