Майбутній кільцевий колайдер МКК англ Future Circular Collider проєкт розробки дизайну прискорювача заряджених частинок

Майбутній кільцевий колайдер, МКК (англ. Future Circular Collider) — проєкт розробки дизайну прискорювача заряджених частинок, що зможе замінити Великий адронний колайдер. Розробляється міжнародною дослідницькою організацією CERN разом зі 150-ма університетами. МКК знаходитиметься у кільцевому підземному тунелі довжиною 100 км, що пролягатиме на території Швейцарії та Франції. Конструкційно цей прискорювач буде циклічним колайдером, тобто два пучки заряджених частинок будуть багаторазово проганятися у ньому, прискорюючись та підвищуючи свою енергією, іноді зіштовхуючись у запланованих для цього місцях — детекторах.

Планується, що при введенні у нього частинок із енергією 3,3 тераелектронвольта (ТеВ) у пучку, під час зіткнення їх енергія у системі центру мас досягне 100 ТеВ. Це майже у 8 разів перевищуватиме енергію попередника. Також планується досягти світимості у 5-10·10³⁴ см⁻²с⁻¹.

Вивчається можливість зіткнення частинок у наступних конфігураціях:

протон-протон (або важких іонів), hh (англ. hadron) — належать до адронів (баріони), мають однакову масу і заряд — при зіткненні утворюватимуться мільярди бозонів Хіггса та мільйони t-кварків. Розшириться можливість вивчення взаємодії бозона Хіггса та калібрувального бозона, що дозволить більш детально проаналізувати механізм Хіггса. Вдастся виявляти суперсиметричних партнерів глюонів та кварків. Можливо, з'явиться відповідь на питання: «Чому антиматерії значно менше, ніж матерії?»;
електрон-позитрон, ee — належать до ферміонів (лептони), мають однакову масу і протилежний заряд — проміжний крок до адронного рівня. Енергія зіткнення становитиме 90-350 ГеВ. Дасть можливість вивчати W- і Z-бозони, привідкриє завісу над темною матерією, на яку припадає приблизно 26 % видимого Всесвіту та стерильні нейтрино;
можливо, і адрон-лептон, he — мають різні масу і заряд — забезпечить зіткнення пучка протонів із енергією 50 ТеВ та електронів із енергією 60 ГеВ. Відкриє нові горизонти для фізики глибоко непружного розсіяння. Окрім бозонів Хіггса дозволить виявляти взаємодію «кварк/глюон».

Плани щодо будівництва

На буріння та оформлення тунелю планується витратити $5,7 млрд. Надалі може знадобитися ще $4,6 млрд. на проміжну версію колайдера — з «електрон-позитронною» взаємодією (e-e). Для добудови фінальної версії (h-h) виділять ще $17 млрд. Якщо все піде за планом, МКК запустять у 2040 році.

У січні 2019 року Ілон Маск розказав, що керівник CERN говорив з ним про можливість буріння тунелю за допомогою компанії The Boring Company.

Примітки

M. Benedikt, F. Zimmermann (весна 2015). . aps.org. Архів оригіналу за 5 липня 2018. Процитовано 24 січня 2019.(англ.)
(PDF). cds.cern.ch. 20 грудня 2018. Архів оригіналу (PDF) за 19 лютого 2020. Процитовано 24 січня 2019.(англ.)
Niall Hirth (16 січня 2019). CERN хоче побудувати колайдер, у чотири рази більший за LHC. technologyreview.com.(англ.)
Сторінка Ілона Маска. twitter.com. 21 січня 2019.(англ.)

[1] M. Benedikt, F. Zimmermann (весна 2015). . aps.org. Архів оригіналу за 5 липня 2018. Процитовано 24 січня 2019.(англ.)

[2] (PDF). cds.cern.ch. 20 грудня 2018. Архів оригіналу (PDF) за 19 лютого 2020. Процитовано 24 січня 2019.(англ.)

[3] Niall Hirth (16 січня 2019). CERN хоче побудувати колайдер, у чотири рази більший за LHC. technologyreview.com.(англ.)

[4] Сторінка Ілона Маска. twitter.com. 21 січня 2019.(англ.)