Nemcsak átvitt értelemben, hanem szó szerint is ugrás lehet a sötétbe, ha valóra válik a fizikusok egyik nagy terve, a világ legnagyobb részecskegyorsítójának megépítése. A szó szerinti értelmezés azért áll, mert a létesítmény elsősorban az úgynevezett sötét anyag és sötét energia feltérképezésében segíthetne, ám mivel ezekről szinte semmit sem tudunk (csak az egyéb megfigyelések alapján következtetünk a létezésére), azt sem lehet tudni előre, hogy sikerül-e egyáltalán bármit megfigyelni belőle.

Az átvitt értelmezés pedig egy pénzügyi-morális megfontolás: egy 100 kilométer hosszú, magas technológiájú alagutat kellene megépíteni 21 milliárd euróért, miközben a koronavírus-járvány miatt éppen beszakadtak az európai gazdaságok, és pillanatnyilag a legnagyobb tudományos-gazdasági feladatnak a klímaváltozás káros hatásainak csökkentése tűnik.

Sabine Hossenfelder, a Frankfurtban dolgozó neves fizikus egyik fő kutatási területe éppen a sötét anyag, így ő is azok közé tartozik, akik szakmailag a leginkább a beruházás nyertesei lehetnének. A kutató azonban mégis amellett érvel a Scientific Americanben közölt cikkében, hogy a világnak most nem erre van szüksége.

Jelenleg a 2008-ban átadott Nagy Hadronütköztető (LHC) a világ első számú részecskefizikai kísérleti létesítménye, amely egy 27 kilométer kerületű alagút gyűrűből áll Svájc és Franciaország határ menti területei alatt. Ebben van az a berendezés, amelynek működtetője a CERN, amely különböző nemzetközi együttműködések alapján kutatók ezreinek ad kísérletezési lehetőséget.

A 100 kilométeres kerületű új létesítmény (angol rövidítése alapján FCC) megépítésének tervét a CERN igazgatótanácsa a napokban egyhangúlag megszavazta. Az építkezéshez szükséges 21 milliárd eurónak azonban nincs forrása, és azt is csak becsülni lehet, hogy az FCC üzemeltetése évente 1 milliárd euróba kerülne, ez a pénz is hiányzik. A tervek ugyanakkor hosszú távra szólnak, csak az évszázad közepén jöhetne szóba a létesítményt üzembe helyezése.

Az LHC-ben a fizikusok az elmúlt években olyan kísérleteket tudnak végrehajtani, amelyekben főleg protonok (az atomok pozitív töltésű alkotóelem-részecskéi) ütköznek egymással. A kísérletek talán legnagyobb visszhangot kapott eredménye a Higgs-bozon (nyomainak) megtalálása volt 2012-ben, illetve az eredmények kiértékelése után 2013-ban. Ez volt az a részecske, amelynek létét elméleti alapon Peter Higgs és fizikus társai már jóval korábban megjósolták, de a bizonyításhoz az LHC-re volt szükség.

A Higgs-bozon az úgynevezett standard modell hiányzó darabja volt, jelenlegi tudásunk szerint pedig ez a modell írja le jól, hogy milyen részecskékből épül fel a világ. Az LHC vagy egy ahhoz hasonló gyorsító és ütköztető nélkül azonban nem lehetett volna igazolni a standard modellt. Egy olyan létesítményről van tehát szó, amely nélkül nem tudtak volna a fizikusok továbblépni abban a kérdésben, hogy az anyagi világ felépítése végső soron milyen.

Ebből is látszik, hogy a gyorsító-ütköztető fő célja olyan alapkutatás, amelynél “alapabb” szinte nem is lehet, és ezért lehetetlen előre megjósolni a mindennapi életünkre gyakorolt hatását is. Ez csak az alapkutatásokra épülő alkalmazott kutatásokból derülhet majd ki.

Az FCC hatszor nagyobb energiával ütköztetné a részecskéket, mint az LHC, és első lépésben már nem is protonokat ütköztetnének benne, hanem elektronokat az antianyag párjukkal, azaz pozitronokkal. A kísérletekből jobban megérthetnék a fizikusok a Higgs-bozon természetét, azaz ellenőrizhetnék, hogy a standard modell leírása megfelel-e a kísérletekből következő valóságnak.

A következő fejlesztési lépcsőben az FCC-ben újra protonokat ütköztetnének, csak sokkal nagyobb energiával, mint arra az LHC képes, hogy az ütközések következtében keletkező elemi részecskéket vizsgálják. Ez a terv egyébként azért is ambiciózus, mert részben a létesítmény működtetéséhez szükséges technológia sem létezik még, a következő évtizedekben kell majd azt is kifejleszteni.

Hossenfeldernek és társainak ezért nemcsak az az érvelése, hogy a következő években a pénzt fontosabb dolgokra kellene csoportosítani, hanem úgy látják, hogy egyelőre tudományos alapon sem látszik egyértelműen, mit nyerhetünk az FCC megépítésével. Márpedig egy ekkora programba csak akkor kellene belevágni, ha legalább sejtjük, milyen eredményeket produkálhat.

G7 támogató leszek! Egyszeri támogatás / Előfizetés

Élet Világ beruházás fizika Higgs-bozon Nagy Hadronütköztető részecske részecskegyorsító tudomány Olvasson tovább a kategóriában