2012 წელს CERN-მა დიდი ადრონული კოლაიდერით (LHC) ჰიგსის ბოზონის არსებობა დაადასტურა, რაც ისტორიაში ერთ-ერთ ყველაზე მნიშვნელოვან აღმოჩენად სახელდება ხოლმე. დიდი ადრონული კოლაიდერის მშენებლობა 1998 წელს დაიწყო და 2008 წელს დასრულდა.

გუშინ CERN-მა გაავრცელა ინფორმაცია იმის შესახებ, რომ ორგანიზაცია ახალი, კიდევ უფრო დიდი ამაჩქარებლის შექმნას გეგმავს. დიდი ადრონული კოლაიდერი ამჟამად მსოფლიოში ნაწილაკების ყველაზე დიდი და ძლიერი ამაჩქარებელია. გუშინ ატომური კვლევების ევროპული ორგანიზაციის (CERN) მიერ გამოქვეყნებულ განცხადებაში ახალი ამაჩქარებლის შესაძლო დიზაინია განხილული, რომელსაც მომავლის წრიული კოლაიდერი (FCC) ეწოდება.

ჰიგსის ბოზონის გარდა LHC-მ მრავალი სხვა აღმოჩენის წყაროც გახდა, თუმცა ფიზიკოსების ნაწილი ფიქრობს, რომ სამყაროს უფრო მოუხელთებელი ასპექტების შესასწავლად კიდევ უფრო დიდი და ძლიერი ამაჩქარებელია საჭირო.

დიდი ადრონული კოლაიდერისა (მარცხნივ) და მომავლის წრიული კოლაიდერის (მარჯვნივ) ზომების შედარება

დიდი ადრონული კოლაიდერისა (მარცხნივ) და მომავლის წრიული კოლაიდერის (მარჯვნივ) ზომების შედარება

ფოტო: CERN

დიდი ადრონული კოლაიდერის სიგრძე 26,7 კილომეტრია, მისი შემცვლელი მომავლის წრიული კოლაიდერის სიგრძე კი 100 კილომეტრს მიაღწევს.

ამაჩქარებლები ნაწილაკებს სინათლის სიჩქარეებამდე აჩქარებენ, შემდეგ კი მათ ერთმანეთს აჯახებენ. ასეთი სისწრაფეების მისაღწევად კი დიდი ზომებია საჭირო. აღნიშნული შეჯახებების შედეგად მეცნიერებს ფიზიკის კანონების გამოცდისა და შემოწმების საშუალება ეძლევათ.

მომავლის წრიული კოლაიდერი უფრო ძლიერი ამაჩქარებლითა და გრძელი გვირაბით ისეთი ნაწილაკების დაფიქსირებას შეძლებს, რომელთა აღმოჩენაც ამჟამინდელი ტექნოლოგიებით ვერ ხერხდება.

გეგმის მიხედვით, დიდმა ადრონულმა კოლაიდერმა ფუნქციონირება 2035 წლამდე უნდა გააგრძელოს. თუმცა, მომავლის წრიული კოლაიდერის პროექტის მასშტაბურობის გამო, ინჟინრები მასზე მუშაობს დაწყებას ნაადრევად გეგმავენ. დიდი ადრონული კოლაიდერის იდეის წარდგენა 1984 წელს, დამტკიცება კი 1994 წელს მოხდა, კოლაიდერი კი საბოლოოდ 2009 წელს გაიხსნა.

მომავლის წრიული კოლაიდერის სიცოცხლის ხანგრძლივობა, მშენებლობის დაწყების თარიღიდან მის უკანასკნელ ექსპერიმენტამდე ჯამში სავარაუდოდ 70 წელს გასტანს.

გამოქვეყნებულ ოთხტომიან ანგარიშში მომავლის წრიული კოლაიდერის კონცეფციაა განხილული, რომელსაც 1 300 მეცნიერი ხუთი წლის განმავლობაში წერდა. ანგარიშში ახალი კოლაიდერის რამდენიმე პოტენციური დიზაინია შემუშავებული, რომელთაგანაც ერთ-ერთის არჩევა მას შემდეგ მოხდება, როცა მეცნიერები ჩასატარებელი კვლევების ზუსტ სპეციფიკას დაადგენენ.

დიდი ადრონული კოლაიდერით დაგროვებულ ინფორმაციაზე მეცნიერები კიდევ დიდ ხანს იმუშავებენ, თუმცა კოლაიდერმა პასუხებთან ერთად უამრავი ახალი კითხვაც გააჩნია. დაგეგმილია LHC-ს განახლებაც, თუმცა მეცნიერებს სურთ, რომ უკეთ გაიგონ, თუ როგორ მუშაობს ანტიმატერია, ბნელი მატერია, ან თუ რატომ არის ჰიგსის ბოზონი იმაზე ბევრად უფრო მსუბუქი, ვიდრე ეს წინასწარ იყო ნავარაუდები, ამ კითხვებზე პასუხების გასაცემად კი ახალი, უფრო დიდი კოლაიდერია საჭირო.

ანგარიშში მომავლის წრიული კოლაიდერის დიზაინის რამდენიმე განსხვავებული კომპონენტია განხილული. ერთ-ერთია უზარმაზარი გვირაბი, რომელშიც ნაწილაკები ბევრად უფრო თავისუფლად იმოძრავებენ, ვიდრე ისინი დიდი ადრონული კოლაიდერის პატარა გვირაბში მოძრაობენ. მეორეა ლეპტონების ამაჩარებელი, რომელიც ერთმანეთს ლეპტონებს შეაჯახებს, ამის საშუალებითაც ჰიგსის ბოზონისა და სხვა ახალი ნაწილაკების თვისებებს უკეთ, უფრო დეტალურად შევისწავლით. მომავლის წრიულ კოლაიდერში კიდევ უფრო დიდი ადრონული ამაჩქარებელიც იქნება, რომელიც ნაწილაკებს ერთმანეთს უფრო მაღალ ენერგიებზე შეაჯახებს.

CERN-ის თქმით, გვირაბის აშენება ხუთი მილიარდი ევრო დაჯდება. ლეპტონური კოლაიდერის აშენება, რომელმაც ფუნქციონირება შესაძლოა 2040 წლისთვის დაიწყოს, დამატებით ოთხი მილიარდი. ხოლო ახალი ადრონული კოლაიდერისთვის, რომელიც LHC-ს ჩაანაცვლებს, დამატებით 15 მილიარდია საჭირო.

24 მილიარდი დოლარი საკმაოდ დიდი თანხაა, მეცნიერების ნაწილი მიიჩნევს, რომ ამ ინვესტიციის ჩადება ისეთ საკითხებში ჯობს, როგორიც, მაგალითად, კლიმატის ცვლილება, ან სამედიცინო სფეროა.

CERN-ის პროექტებს ორგანიზაციის წევრი 22 ქვეყანა აფინანსებს. ფიზიკოსების ნაწილი, რომლებიც ამ სფეროში მუშაობენ თვლიან, რომ მომავლის წრიულ კოლაიდერში დროისა და დიდი თანხების ჩადება ღირს, რადგან მისი საშუალებით კაცობრიობა სამყაროს ერთ-ერთ ყველაზე მნიშვნელოვან კითხვებს გასცემს პასუხს.

CERN-ის ხელმძღვანელი, ფაბიოლა აცხადებს, რომ ახალ ამაჩქარებელს ფიზიკის ფუნდამენტური პრობლემების გადაწყვეტის პოტენციალი აქვს, ხოლო ამ პროგრესის ასახვა კი ტექნოლოგიებისა და მეცნიერების უამრავ სფეროზე მოხდება, რითაც საზოგადოება საბოლოოდ მნიშვნელოვან პრაქტიკულ სარგებელს ნახავს.