Переопределение реальности: китайский ускоритель готовит научный прорыв

Китайские ученые планируют построить новый коллайдер частиц для тестирования Стандартной модели физики элементарных частиц с глубокой детализацией. Сообщается, что ключевые технологии для строительстваSuper Tau-Charm Facility (STCF) на сумму 4,5 млрд юаней (около 618 млн долларов США) уже разрабатываются, и строительство начнется через три года.

Когда STCF станет функционировать, коллайдер будет производить огромное количество субатомных частиц, таких как тау-лептоны и чарм-кварки. Это поможет лучше понять, как эти частицы сочетаются для формирования более крупных структур вещества. "STCF позволит Китаю возглавить мировые исследования в области физики тау-чарм и связанных с ней технологий на десятилетия вперед", - заявил главный ученый проекта Чжао Жэнгуо из Университета науки и технологии Китая.

По словам Чжао, коллайдер также ответит на передовые научные вопросы, такие как характер сильного взаимодействия и причины, по которым Вселенная доминируется материей, а не антиматерией. Как и Пекинский электрон-позитронный коллайдер (BEPC), функционирующий с 1990 года, STCF будет работать, ускоряя электроны и их античастицы - позитроны - до близкой к скорости света, а затем сталкивая их друг с другом для генерации различных субатомных частиц.

Траектории, энергии и электрические заряды субатомных частиц будут записаны с использованием так называемого спектрометра для восстановления реакционных процессов. Отметим, что BEPC за годы своего существования позволил ученым со всего мира сделать важные открытия, включая первое точное измерение массы тау в 1990-х годах.

Однако по сравнению с BEPC новый ускоритель будет в два раза больше по размерам. В нем предусмотрены два кольца для хранения электронов и позитронов длиной около 800 метров каждое и линейный ускоритель длиной 400 метров.

Кроме того, STCF увеличит скорость столкновений до 100 раз, что позволит собрать за три дня столько же данных, сколько BEPC собирает за год. Это откроет новые горизонты для изучения физики, включая возможные открытия, выходящие за рамки Стандартной модели.

Ожидается, что ключевые технологии для STCF будут разработаны к концу 2025 года, а сам ускоритель будет построен в период Пятнадцатого пятилетнего плана (2026-2030). Возможными местами для размещения нового учреждения рассматриваются города Хефей (провинция Аньхой), Шаосин (провинция Чжэцзян) и Чжэнчжоу (провинция Хэнан).

Команда проекта уже получила 420 млн юаней от местных органов власти для разработки ключевых технологий. Окончательное решение о строительстве STCF должно быть принято Национальной комиссией по развитию и реформам Китая.

Проект может столкнуться с конкуренцией со стороны другого амбициозного предложения - Кольцевого электрон-позитронного коллайдера, который также планируется к созданию в Китае.