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Nouvelle proposition de collisionneur circulaire Dwarfs Large Hadron Collider

Nouvelle proposition de collisionneur circulaire Dwarfs Large Hadron Collider

La collaboration Future Circular Collider (FCC) a proposé la construction d’un nouveau collisionneur circulaire qui éclipsera le plus grand collisionneur du monde, le grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN, ayant presque quatre fois la longueur du LHC.

Regarder au-delà du grand collisionneur de hadrons

Dans un rapport en quatre volumes, le Conceptual Design Report, la collaboration FCC - une collection de plus d'un millier de physiciens de plus de 100 universités - a proposé différentes conceptions pour un nouveau collisionneur circulaire pour remplacer le LHC dans les prochaines décennies.

Dans ce document, la collaboration a discuté des possibilités pour l'avenir de la physique que des machines capables de produire une énergie aussi formidable. Ils ont également décomposé les problèmes techniques qui devraient être résolus, ainsi que l'achèvement prévu et les coûts associés aux conceptions.

L'étude de la FCC a commencé en 2014 à la suite de la recommandation de 2013 de la stratégie européenne pour la physique des particules, un consensus de la communauté plus large de la physique des particules sur l'orientation du domaine lorsqu'il s'agit de projets tels que le FCC.

L'objectif était que l'Europe «soit en mesure de proposer un ambitieux projet d'accélérateur post-LHC au CERN au moment de la prochaine mise à jour de la stratégie».

«Le rapport de conception conceptuelle du FCC est une réalisation remarquable», a déclaré Fabiola Gianotti, Directrice générale du CERN. «Cela montre l'énorme potentiel de la FCC pour améliorer nos connaissances de la physique fondamentale et faire progresser de nombreuses technologies ayant un large impact sur la société.

«Tout en présentant de nouveaux défis redoutables, le FCC bénéficierait grandement de l'expertise, du complexe d'accélérateurs et des infrastructures du CERN, qui ont été développés pendant plus d'un demi-siècle.

Si le LHC a fourni des résultats extraordinaires au cours de sa décennie de fonctionnement, il a ses limites. La découverte du boson de Higgs ne serait pas possible sans le LHC, mais l’exploration des propriétés du boson de Higgs nécessite plus d’énergie que le LHC ne peut en fournir.

La FCC sera en mesure d'explorer ces propriétés, ainsi que d'étudier d'autres phénomènes qui nécessitent une nouvelle physique à expliquer, tels que le déséquilibre entre la matière prédominante par rapport à l'antimatière plus rare et la nature de la matière noire.

Le futur collisionneur circulaire en un coup d'œil

Le projet proposé est à grande échelle. La proposition appelle à un anneau accélérateur de protons supraconducteurs de 100 km, avec des énergies aussi élevées que 100 TeV, produisant un collisionneur de particules plus puissant que le LHC d'un ordre de grandeur entier.

Selon Frédérick Bordry, directeur des accélérateurs et de la technologie au CERN, le FCC serait développé par étapes. «La chronologie de la FCC prévoit de commencer avec une machine électron-positon, tout comme le LEP a précédé le LHC.»

«Cela permettrait à un programme riche de profiter à la communauté de la physique des particules tout au long du XXIe siècle.»

Le coût du collisionneur électron-positon initial (EPC) coûterait environ 9 milliards d'euros, tandis que le tunnel de 100 km pour l'abriter coûterait 5 milliards supplémentaires. Les planificateurs espèrent que les travaux de physique pourront commencer à utiliser cet EPC en 2040.

Par la suite, ils passeraient à la construction de la machine à protons supraconducteurs qui utiliserait le tunnel au coût d'environ 15 milliards d'euros, utilisable d'ici 2050 pour la recherche en physique.

«Un futur collisionneur circulaire offrirait des opportunités extraordinaires à l'industrie, aidant à repousser les limites de la technologie», selon le CERN. «Cela offrirait également une formation exceptionnelle à une nouvelle génération de chercheurs et d'ingénieurs.»


Voir la vidéo: How Does the Large Hadron Collider Work? (Décembre 2021).