เมื่อเครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่และทรงพลังที่สุดในโลก Large Hadron Collider (LHC) เปิดตัวออนไลน์ในปี 2008 กลายเป็นเครื่องจักรที่ทรงพลังและซับซ้อนที่สุดเท่าที่มนุษย์เคยสร้างขึ้นมา LHC เป็นวงแหวนใต้ดินที่มีความยาว 16 ไมล์ (25.7 ไมล์) ตั้งอยู่ในเจนีวาประเทศสวิตเซอร์แลนด์และนักฟิสิกส์ใช้มันเพื่อชนโปรตอนด้วยความเร็วเกือบเท่าแสงโดยหวังว่าจะตอบคำถามเก่าแก่ในประเด็นที่ซับซ้อนอย่างยิ่ง เช่นสสารมืดและต้นกำเนิดของจักรวาล
ตอนนี้องค์การยุโรปเพื่อการวิจัยนิวเคลียร์ ( CERN ) ซึ่งดำเนินการ LHC ได้ประกาศว่ามีแผนที่จะสร้างเครื่องชนกันขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อพยายามตอบคำถามมากมายที่ยังคงมีอยู่เกี่ยวกับจักรวาล
Future Circular Collider (FCC) - ตามที่ได้รับการขนานนาม - จะมีเส้นรอบวง 62 ไมล์ (100 กิโลเมตร) ซึ่งทำให้ LHC ที่มีอยู่ลดลง 35 ไมล์ (56 กิโลเมตร) นอกจากนี้ยังจะมี10 ครั้งพลังงานอะตอมยอดเยี่ยมCERN เปิดตัวการออกแบบและรายงานตามแนวคิดในเดือนมกราคม 2019 นักวิจัยหวังว่าจะมีเครื่องเร่งความเร็วออนไลน์ภายในปี 2593 ด้วยมูลค่ามากกว่า 22 พันล้านเหรียญ การก่อสร้างจะเกี่ยวข้องกับการขุดอุโมงค์ใหม่ภายใต้เซิร์นแล้วติดตั้งฮาร์ดแวร์รวมถึงแม่เหล็กขนาดเล็กที่จะทำให้อนุภาคชนกันเอง
จากข้อมูลของ CERN ภารกิจหลักของ FCC คือการดำดิ่งสู่ห้วงลึกของจักรวาลโดยการทุบอะตอมเข้าหากันด้วยความเร็วที่เหนือจินตนาการ - เร็วกว่า LHC มาก จากนั้นนักวิทยาศาสตร์จะศึกษาการชนเหล่านั้นเพื่อดูว่าอนุภาคใหม่อาจเกิดขึ้นได้อย่างไร แนวคิดคือการสำรวจให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับประเภทของสสารที่ช่วยสร้างจักรวาลไม่นานหลังจากบิ๊กแบง ในปี 2555 นักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานที่ LHC ยืนยันการค้นพบฮิกส์โบซอนซึ่งเรียกว่า "อนุภาคพระเจ้า" ซึ่งให้มวลของมันมาก
นักฟิสิกส์หวังว่าการตีด้วยอะตอมพลังงานสูงที่นำเสนอจะเปิดเผยอนุภาคใหม่ซึ่งยังไม่ได้ค้นพบโดย LHC ซึ่งจะบอกเราว่าจักรวาลทำงานอย่างไร คำค้นหาทั้งหมดนี้น่าสนใจเมื่อพิจารณาว่ากาแลคซีหมุนเร็วกว่าที่ควรและจักรวาลเองก็ขยายตัวอย่างรวดเร็ว สิ่งที่กระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้คือความลึกลับซึ่งในทางทฤษฎีก็หมายความว่าอนุภาคบางชนิดยังไม่ถูกค้นพบ
ถึงกระนั้นนักฟิสิกส์บางคนยังสงสัยว่าเครื่องเร่งอนุภาคตัวใหม่นั้นจำเป็นด้วยซ้ำ นับตั้งแต่การค้นพบ Higgs boson การทดสอบที่ LHC ไม่ได้ทำให้เกิดอนุภาคใหม่หรือสัญญาณของการพัฒนาครั้งใหญ่ Sabine Hossenfelder นักวิจัยจากสถาบัน Frankfurt Institute for Advanced StudiesเขียนOpEd สำหรับ The New York Times โดยตั้งคำถามถึงความจำเป็นโดยกล่าวว่าป้ายราคา 10,000 ล้านดอลลาร์เพียงอย่างเดียวทำให้เป็นที่น่าสงสัย เธอกล่าวต่อไปว่าฟิสิกส์เชิงทฤษฎีเกี่ยวกับการทำนาย - และจนถึงปัจจุบันการคาดการณ์เพียงอย่างเดียวที่จะเป็นจริงจาก LHC คือการค้นพบฮิกส์โบซอน และเพื่อแนะนำเครื่องชนกันใหม่ที่มีขนาดใหญ่ขึ้นจะพบอนุภาคเพิ่มเติมที่จะให้คำตอบแก่เราเกี่ยวกับต้นกำเนิดของจักรวาลของเรานั้นไม่เป็นความจริง
หมายเหตุบรรณาธิการ: นับตั้งแต่มีการตีพิมพ์เรื่องนี้นักฟิสิกส์จาก CERN ได้ติดต่อเราเพื่อโต้แย้งข้อเรียกร้องหลายประการของ Sabine Hossendfelder ใน New York Times OpEd ของเธอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเขายืนยันว่าในความเป็นจริงมีการสังเกตแฮดรอนใหม่และกระบวนการหายากอื่น ๆ โดยใช้ LHC
ตอนนี้น่าสนใจ
งานอย่างหนึ่งของนักทุบอะตอมคือการค้นหาว่าสสารมืดทำงานอย่างไร สสารมืดเป็นเรื่องที่ยากที่จะจุดเพราะมันไม่ได้มีปฏิสัมพันธ์กับแม่เหล็กไฟฟ้า นักวิทยาศาสตร์บางคนตั้งทฤษฎีว่าสสารมืดจะหลุดรอดจากเครื่องตรวจจับของเครื่องเร่งอนุภาค แต่การมีอยู่ของมันอาจอนุมานได้จากปริมาณพลังงานและโมเมนตัมที่ "ขาดหายไป" หลังจากอนุภาคชนกันเอง
เผยแพร่ครั้งแรก: 25 ม.ค. 2019
