Čína vybuduje dva super urychlovače v jednom - tzv. Higgsovu továrnu

28. červenec 2014

Čínští vědci se rozhodli výhledově postavit dva velké urychlovače částic, které mohou z Číny udělat kolem roku 2030 doslova velmoc v tomto oboru a zastínit dokonce i Velký hadronový urychlovač v CERNu.

V současnosti má největší čínský kruhový urychlovač obvod o délce pouhých 240 metrů. Vědci z čínského Ústavu fyziky vysokých energií (Institute of High Energy Physics - IHEP) v Pekingu proto přišli s projektem na výstavbu tzv. Higgsovy továrny. Higgsova továrna by byla vybudována ve formě podzemního prstence o délce obvodu 52 kilometrů a měla by být dokončena zhruba v roce 2028. Pro srovnání, délka obvodu dnes největšího stroje tohoto typu na světě, Velkého hadronového urychlovače (LHC) v CERNu, činí “jen” 27 kilometrů.

V první fázi by tento urychlovací prstenec sloužil ke vzájemným srážkám elektronů a pozitronů. Po řadě dalších úprav, které by měly skončit asi v roce 2035, by se ve stejném vakuovém tunelu měly prohánět a srážet také protony, což jsou mnohem těžší částice než elektron. Z tohoto důvodu bude možno jeden urychlovací prstenec považovat za dva urychlovače v jednom. Přestože si projekt Higgsovy továrny klade poměrně vysoké cíle a náklady na její postavení se odhadují na 3 miliardy dolarů, její vybudování je technologicky průchodné a také finančně úsporné.

Analýza srážek v tomto čínském elektron-pozitronovém urychlovači bude mnohem jednodušší a čistší než v případě LHC v CERNu, protože jak elektron, tak pozitron jsou skutečně elementárními částicemi, zatímco protony a jiné hadrony jsou složeny z kvarků. S pomocí čínského superurychlovače bude například možno zjistit, jestli je Higgsův bozon také jednoduchá elementární částice nebo jestli se jedná o něco komplikovanějšího. Nebo jestli existuje více typů Higgsova bozonu.

Pohled na částicový detektor ATLAS v průběhu výstavby, jeden ze šesti hlavních vědeckých přístrojů LHC - ilustrační foto

Čínští představitelé jsou údajně ochotni vybudovat Higgsovu továrnu vlastními silami a zcela na své náklady. Nicméně podle zkušených částicových fyziků není v zásadě možné, aby byl podobný projekt zodpovědně uskutečněn jinak než v rámci mezinárodní spolupráce. Toho si je vědom i ředitel zmíněného čínského Ústavu fyziky vysokých energií v Pekingu, když prohlásil, že mezinárodní podporu a také finanční příspěvky ohledně stavby Higgsovy továrny vítá. S jistou částkou mezinárodní finanční pomoci totiž bude moci být délka urychlovacího prstence prodloužena až na 80 kilometrů. Na druhou stranu nebude Čína na mezinárodní pomoc nějak dlouho čekat a chce zahájit stavbu Higgsovy továrny do pěti let.

Ústav fyziky vysokých energií už dnes pro Čínskou akademii věd spravuje řadu významných vědeckých zařízení, jakými jsou Elektron-pozitronový srážkový urychlovač (od roku 1988), Pekingský spektrometr, neutrinové detektory nebo Pekingské pracoviště synchrotronového zařízení. Je proto jedním z vůdčích světových ústavů v oboru fyziky vysokých energií.

Zdroje: Phys.Org, Scientific American, Nature, IHEP

autor: Pavel Vachtl
Spustit audio