Как будет выглядеть наследник Большого адронного коллайдера?
На «Элементах» Игорь Иванов представил опубликованный недавно технический проект коллайдера, который может прийти на смену Большому адронному. Кратко перескажу.
Коллайдер пока носит название FCC (Future Circular Collider). По проекту длина его кольца должна составить без малого 100 км. LHC будет для него выполнять роль разгонного ускорителя.
Существует две основных реализации проекта: как электрон-позитронного коллайдера FCC-ee или как адронного коллайдера FCC-hh. Эти реализации взаимоисключающие, но рабочая идея — реализовать сначала первый из них, а затем реализовать на его месте второй.
Электроны и позитроны частицы лёгкие, поэтому в циклическом коллайдере их максимальная энергия довольно сильно ограничена эффектом торможения от синхротронного излучения. Поэтому FCC-ee рассчитан на энергию столкновений до 360 ГэВ. Этого хватит, чтобы рождать векторные бозоны, бозоны Хиггса и пары плохо изученных топ- и антитоп-кварков.
В FCC-hh энергия столкновений протонов может достичь 100 ТэВ, что в 7 раз больше, чем на LHC. Плюс будет повышено количество столкновений.
По предложенному плану FCC-ee будет строиться 18 лет, а затем 15 лет работать в различных режимах. Это, грубо говоря, программа до 2050-х годов. Демонтаж FCC-ee и установка FCC-hh займёт около 10 лет, и ещё 25 лет он будет работать, постепенно увеличивая и энергию частиц, и яркость пучков. Это, получается, программа до где-то 2090-х годов.
Оценочная стоимость всего проекта большая, но не запредельная — порядка 10 млрд швейцарский франков на FCC-ee и ещё 17 млрд на FCC-hh. 27 млрд — это раза в два больше, чем, например, стоимость ITER, но с другой стороны траты растянуты на десятилетия.
Главная проблема, на мой взгляд, — отсутствие достаточной уверенности в том, что этого хватит для действительно крупных открытий. Все хотят физики за пределами Стандартной модели, но простые модели уже, фактически, опровергнуты, и вероятность того, что удастся обнаружить что-то на FCC, кажутся небольшими.
