Επιταχυντή διπλάσιο του CERN σχεδιάζει η Κίνα

Άλλη μια ένδειξη για την ολοένα αυξανόμενη αυτοπεποίθηση και διεθνή φιλοδοξία της Κίνας αποτελούν τα σχέδια της να δημιουργήσει στο έδαφός της, πιθανώς σε συνεργασία με ξένους επιστήμονες, έναν τεράστιο επιταχυντή σωματιδίων μήκους 52 χιλιομέτρων, που θα είναι σχεδόν διπλάσιος από τον μήκους 27 χλμ. υπόγειο επιταχυντή του CERN στα γαλλο-ελβετικά σύνορα, ο οποίος σήμερα είναι ο μεγαλύτερος στον κόσμο.

Μάλιστα η Κίνα, σύμφωνα με το «Nature», εξετάζει την πιθανότητα στο ίδιο τούνελ του πρώτου επιταχυντή ηλεκτρονίων-πρωτονίων να κατασκευάσει και έναν δεύτερο επόμενης γενιάς, που θα κάνει συγκρούσεις πρωτονίων μεταξύ τους, πράγμα που, αν όντως γίνει πραγματικότητα, θα καταστήσει τη χώρα παγκόσμια ‘πρωτεύουσα’ των επιταχυντών στο μέλλον.

Μέχρι σήμερα, οι επιταχυντές ήταν ένα προνομιακό πεδίο έρευνας για την Ευρώπη και τις ΗΠΑ. Όμως η πρόταση της Κίνας προς τη διεθνή επιστημονική κοινότητα κερδίζει πλέον έδαφος και μπορεί τελικά να φέρει τη χώρα στο προσκήνιο της σωματιδιακής φυσικής.

Οι επιστήμονες του Ινστιτούτου Ενεργειών Υψηλής Ενέργειας (IHEP) του Πεκίνου προτείνουν την κατασκευή ενός τεράστιου υπόγειου δακτυλιοειδούς επιταχυντή 52 χλμ. έως το 2028, όπου θα γίνονται συγκρούσεις ηλεκτρονίων με ποζιτρόνια, κάτι που θα επιτρέψει την μελέτη του σωματιδίου (μποζονίου) του Χιγκς με μεγαλύτερη ακρίβεια από ό,τι είναι σε θέση να πετύχει ο επιταχυντής του CERN σήμερα.

Το αρχικά προϋπολογίζόμενο κόστος για το νέο μηχάνημα είναι 3 δισεκατομμύρια δολάρια και θα καλυφθεί πιθανότατα χωρίς την παραμικρή ξένη βοήθεια, αλλά αποκλειστικά με κινεζικά κεφάλαια. Από την άλλη, ευρωπαίοι, αμερικανοί και άλλοι ερευνητές κάνουν τα δικά τους προχωρημένα σχέδια για ένα νέο ακόμη ισχυρότερο επιταχυντή πρωτονίων από τον τωρινό στο CERN, κάτι όμως που δεν αναμένεται να έχει ολοκληρωθεί πριν το 2035.

Στο μεταξύ όμως, οι Κινέζοι θα ήθελαν να έχουν θέσει σε λειτουργία τον δικό τους επιταχυντή ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων και, στη συνέχεια, να θέσουν υποψηφιότητα για να δημιουργήσουν στις ίδιες εγκαταστάσεις και τον σούπερ-επιταχυντή πρωτονίων-πρωτονίων. Καθώς είναι πολύ πιθανό ότι παγκοσμίως μόνο ένα τέτοιο πανάκριβο μηχάνημα θα κατασκευαστεί, η Κίνα θέλει να έχει τον πρώτο λόγο.

Έτσι, σε πρώτη φάση, όπως ανακοίνωσε ο διευθυντής του ΙΗΕΡ Γιφάνγκ Γουάνγκ σε διεθνές συνέδριο φυσικής υψηλών ενεργειών στη Βαλένθια της Ισπανίας, η Κίνα προτίθεται να δημιουργήσει έναν επιταχυντή ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων διπλάσιο από αυτόν του CERN, προτού ασχοληθεί με τον σούπερ-επιταχυντή πρωτονίων, που η διεθνής κοινότητα σχεδιάζει για το 2035.

Οι επιταχυντές ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων και οι επιταχυντές πρωτονίων αλληλοσυμπληρώνονται. Οι επιταχυντές αδρονίων, όπως ο LHC του CERN, κάνουν συγκρούσεις πρωτονίων (ένα είδος αδρονίων που αποτελούνται από τρία άλλα υποατομικά σωματίδια, τα κουάρκ) σε υψηλές ενέργειες, μελετώντας τι προκύπτει από αυτές τις συγκρούσεις. Οι επιταχυντές ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων δουλεύουν σε χαμηλότερες ενέργειες και πραγματοποιούν πιο ‘καθαρές’ συγκρούσεις, που είναι πιο εύκολο να μελετηθούν στη συνέχεια.

Σήμερα, ο μεγαλύτερος κινεζικός επιταχυντής δεν ξεπερνά τα 240 μέτρα. Η κινεζική κυβέρνηση δεν έχει ακόμη συμφωνήσει για την χρηματοδότηση του προτεινόμενου νέου επιταχυντή των 52 χλμ, αν και το πολιτικό κλίμα στη χώρα θεωρείται ευνοϊκό για μια τέτοια απόφαση, σύμφωνα με τους διεθνείς αναλυτές. Ένα σημαντικό μειονέκτημα πάντως είναι ότι η κινεζική κοινότητα φυσικών υψηλών ενεργειών παραμένει ακόμη μικρή σε αριθμό, γι’ αυτό εκτιμάται ότι, αν όντως κτιστεί ο νέος επιταχυντής, η λειτουργία του θα καταστεί εφικτή μόνο με την συμμετοχή ξένων επιστημόνων.

Ο Γουάνκ δήλωσε ότι η χώρα του με ευχαρίστηση θα δεχόταν την ξένη χρηματοδοτική συμβολή, ενώ είπε ότι, αν αυτή είναι επαρκής, τότε ο επιταχυντής θα μπορούσε να φθάσει και τα 80 χιλιόμετρα σε μέγεθος. Πρόσθεσε όμως ότι, σε κάθε περίπτωση, με ή χωρίς τη διεθνή συμμετοχή στο κόστος, η Κίνα θα προχωρήσει στη δημιουργία του νέου επιταχυντή, η κατασκευή του οποίου αναμένεται να ξεκινήσει σε πέντε χρόνια, ώστε να είναι έτοιμος μετά από μια δεκαετία περίπου (2028).

Στο μεταξύ, ερωτηματικό παραμένει τι θα γίνει με τα διεθνή σχέδια για τον Διεθνή Γραμμικό Επιταχυντή (ILC) ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων, που προγραματίζεται να λειτουργεί σε πολύ υψηλότερες ενέργειες από τον υπό ανάπτυξη αντίστοιχο κινεζικό. Προς το παρόν, δεν έχει ξεκαθαρίσει ούτε ποιός θα αναλάβει την χρηματοδότησή του, ούτε σε ποιά χώρα θα εγκατασταθεί.

Ορισμένοι ευρωπαίοι φυσικοί φοβούνται ότι η (αυτοχρηματοδοτούμενη) κινεζική «σφήνα» θα ξεφουσκώσει το διεθνές ενδιαφέρον για τον ILC. Από την άλλη όμως, η Ιαπωνία, παραδοσιακός ανταγωνιστής της Κίνας, ανέκαθεν ήθελε να φιλοξενήσει τον ILC, οπότε θα πρέπει να αναμένονται νέα επεισόδια στο ‘σίριαλ’ των επιταχυντών.