Сталкивая заряженные частицы вместе на встречных высокоэнергетических пучках, можно воссоздать условия, схожие с ранними моментами жизни Вселенной. Чем выше энергия, тем дальше во времени исследователи могут имитировать прошлое, и тем больше вероятность того, что будут наблюдаться экзотические взаимодействия.
Большой Адронный коллайдер (БАК) строился Европейской Организацией Ядерных Исследований (ЦЕРН) с 1998 по 2008 годы. Описываемый как «одно из величайших инженерных достижений человечества», БАК позволил физикам проверить предсказания теории физики элементарных частиц и физики высоких энергий, и самое главное, доказать или опровергнуть существование давно теоретизированного бозона Хиггса, а также большого семейства новых частиц, предсказанных теорией суперсимметрии.
Бозон Хиггса был подтвержден данными, полученными благодаря БАК в 2013 году. В последующие десятилетия коллайдер продолжал отвечать на многие нерешенные вопросы, повышая уровень знаний физических законов. Обновление коллайдера было завершено в 2015 году, позволив удвоить его энергию с 3,5 до 7 тэраэлектронвольт (1 ТэВ = 1012 электронвольт) в каждом пучке. Дальнейшее повышение производительности в 2020-х годах увеличивали светимость коллайдера в 10 раз, предоставляя больший шанс увидеть редкие процессы и повысить статистически предельные измерения.
Очень Большой Адронный коллайдер (ОБАК, VLHC) является правопреемником Большого Адронного коллайдера (LHC). Проектирование и выбор расположения был завершен в середине 2020-х годов, с началом строительства через десять лет после этого. С тоннелем протяжённостью 100 км, VLHC, крупнейший ускоритель частиц из когда-либо построенных, соединяется с LHC. Проходящий рядом с горным массивом Юра на западе и Альпами на Востоке, его диаметр настолько велик, что необходимо было прорыть тоннель пож Женевским озером. Его энергия столкновения составляет более 50 ТэВ в луче, что более чем в семь раз мощнее, чем его предшественник.
VLHC приводит к революции в физике частиц – значительно улучшив наши знания о темной материи, темной энергии, теории струн и суперсимметрии (теория, которая предполагает наличие второго «суперпартнёра», который взаимодействовует с каждым бозоном Хиггса). Новая информация черпает данные о структуре и характере дополнительных измерений и их влияние на вселенную, давая обоснования теориям выходящими за рамки Стандартной Модели.
В долгосрочной перспективе VLHC поможет в развитии пикотехнологий – новых материалов в масштабе на несколько порядков меньшем чем у нанотехнологий.
Ускорители частиц в будущем продолжат расти в размерах и силе, в конце концов станут слишком большими для расположения на планете и будут возводиться в космосе. К середине 4-го тысячелетия сможет быть смоделирован самый ранний момент Большого взрыва, демонстрируя состояние, известное как Энергия Великого Объединения, в которой фундаментальные силы объединены в единую силу.
Ссылки на источники:
2035
