Миллиарды долларов за миллионы «частиц бога»: Китай и Европа соревнуются за строительство мегаколлайдера

Китай готовится совершить грандиозный прорыв в исследовании частиц. В ближайшие три года в стране может стартовать строительство Круглого Электрон-Позитронного Коллайдера ( CEPC ) – самого большого в мире ускорителя частиц. Этот амбициозный проект потребует колоссальных вложений в 36 миллиардов юаней (около 5 миллиардов долларов США) и десяти лет упорного труда. Однако он может открыть новые горизонты в понимании фундаментальных законов Вселенной.

Если грандиозный план будет реализован, Поднебесная укрепит свои позиции в авангарде мировых научных исследований. Ученые со всего мира будут следить за развитием этого беспрецедентного проекта, который может перевернуть представления человечества о природе материи и энергии.

Стандартная модель - это теоретическая конструкция, которую ученые используют для объяснения окружающего нас мира. Несмотря на это, она не способна объяснить такие фундаментальные вопросы, как сила гравитации, а также темную материю и темную энергию. Чтобы глубже изучить структуру атомов, ученые обратились к коллайдерам частиц. Большой адронный коллайдер (LHC), построенный CERN, использует в своих экспериментах протоны и тяжелые ионы. В 2012 году в ходе экспериментов был обнаружен бозон Хиггса, также известный как "частица бога", которая придает массу атомным частицам. Вскоре после этого в Китае предложили построить CEPC, но проект пока не получил окончательного одобрения на начало строительства.

Что известно о CEPC?

Проект CEPC планируется использовать для работы с электронами и позитронами, чтобы понять их истинную природу. Эксперименты будут проводиться в туннеле длиной 100 километров, где электроны и позитроны могут ускоряться до чрезвычайно высоких энергий перед столкновением. Для сравнения, туннель, который использует CERN, имеет длину 26,7 километра.

Ожидается, что эксперименты на CEPC позволят создать миллионы бозонов Хиггса, из-за чего проект также получил прозвище "фабрика Хиггса". В декабре прошлого года проект опубликовал "технический проектный отчет", подготовленный за пять лет работы более чем 1000 ученых из 24 стран, который прошел международную экспертизу.

Отчет также содержал детали многочисленных прототипов коллайдеров частиц, построенных в Китае, и несколько экспериментов, проведенных в последнее десятилетие. Если проект будет реализован, это поможет Китаю занять ведущие позиции в мире в области физики высоких энергий.

Однако амбициозный проект CEPC столкнулся с волной жесткой критики от маститых ученых, включая лауреата Нобелевской премии Чэнь Нин Яна. В 2016 году они публично усомнились в необходимости столь масштабного и дорогостоящего строительства в нынешних реалиях, когда Китаю приходится решать целый комплекс насущных задач, таких как ускоренное экономическое развитие, охрана окружающей среды и многие другие.

Чэнь Нин Ян резко раскритиковал запредельную стоимость проекта в 36 миллиардов юаней. Нобелевский лауреат окрестил CEPC "бездонной ямой" для финансирования и предостерег, что эксперимент может повторить судьбу закрытого в 1990-х годах американского Суперпроводящего Суперколлайдера из-за неконтролируемого роста затрат.

Скептики убеждены, что колоссальные средства, необходимые для строительства CEPC, принесли бы неизмеримо большую пользу, будучи инвестированными в решение актуальных проблем энергетики, экологии, здравоохранения и других жизненно важных сфер. Они призывают максимально тщательно взвесить все "за" и "против", прежде чем Пекин даст окончательный зеленый свет этому беспрецедентному мегапроекту.

В ответ на критику оппонентов Ван Ифан, директор Института физики высоких энергий в Пекине и инициатор грандиозного проекта CEPC, горячо отстаивает его необходимость. По словам ученого, заявленные затраты в 36 миллиардов юаней (около 5 миллиардов долларов) вовсе не являются чрезмерными для столь масштабного научного начинания.

Ван Ифан убежден, что строительство CEPC - это инвестиция в будущее, которая обеспечит работой тысячи блестящих умов на протяжении многих десятилетий. Гигантский коллайдер станет мощным локомотивом развития физики частиц и всего научно-технологического потенциала Китая.

Ученый твердо верит, что фундаментальные открытия, к которым неизбежно приведут эксперименты на CEPC, по своей значимости окупят все затраты многократно. Ван решительно отвергает опасения скептиков, пророчащих повторение печальной участи американского Суперколлайдера, и настаивает на безусловной целесообразности мегапроекта для упрочения позиций Поднебесной в науке будущего.

Разгорается ожесточенная дискуссия между сторонниками и противниками CEPC

Пекину предстоит сделать нелегкий выбор - дать зеленый свет амбициозному эксперименту или же сосредоточиться на других, более приземленных задачах национального развития.

Пока неясно, когда проект будет представлен Национальной комиссии по развитию и реформам Китая для одобрения. Технический проектный отчет предполагает, что финансирование проекта будет осуществляться за счет сочетания государственных и местных бюджетов, а также вкладов международных партнеров.

По словам Вана, проект CEPC теперь входит в фазу инженерного проектирования, где будут массово производиться компоненты коллайдера, а производительность и экономическая эффективность проекта будут оптимизированы.

Место для проекта еще не выбрано, но уже отобрано три потенциальных местоположения. Работы по строительству могут начаться к 2027 году.

В Европе CERN также планирует строительство Будущего Круглого Коллайдера . Этот проект сопоставим по масштабам с CEPC и ожидается, что его стоимость составит 23 миллиарда долларов США, добавили в своем отчете в SCMP.

Научный мир затаил дыхание в преддверии решающей битвы между двумя гигантскими ускорителями частиц. Если оба проекта будут реализованы, человечество сможет заглянуть в самые потаенные уголки материи и высветить ключевые загадки мироздания.

Европейские физики не скрывают амбиций опередить Китай и первыми построить мегаколлайдер нового поколения. Они уверены, что FCC, унаследовавший лучшие технологии Большого Адронного Коллайдера, позволит совершить прорывные открытия в области фундаментальных взаимодействий.

Разворачивается беспрецедентная гонка гигантов в области физики высоких энергий. Чья сторона окажется первой - покажет время. Но уже сейчас ясно, что мир стоит на пороге эпохальных открытий, которые перевернут наши представления о Вселенной.