چین ساخت بزرگ‌ترین برخورد ‌دهنده ذرات جهان را در سال ۲۰۲۷ آغاز می‌کند

چین امیدوار است ظرف سه سال دستگاه برخورددهنده ذرات پنج میلیارد دلاری بسازد و از برخورددهنده بزرگ پیشنهادی اروپا پیشی بگیرد.

هدف از ساخت برخورددهنده الکترون پوزیترون دایره‌ای‌شکل (CEPC) با طول ۱۰۰ کیلومتر، مطالعه دقیق بوزون هیگز  است؛ ذره‌ای اسرارآمیز که به همه چیز جرم می‌دهد. چنین اطلاعاتی می‌تواند به سوالات اساسی درمورد نحوه تکامل جهان و تعامل ذرات پاسخ دهد.

سال آینده، پیشنهاد CEPC برای گنجاندن احتمالی این طرح در برنامه پنج سال آینده به دولت چین ارائه خواهد شد. براساس گزارش جامع طراحی-فنی که سوم ژوئن منتشر شد، اگر طرح بتواند حمایت دولت را جلب کند، ساخت آن می‌تواند در سال ۲۰۲۷ آغاز شود و حدود یک دهه طول خواهد کشید.

به‌گزارش نیچر، برخورددهنده بسیار بزرگ چین حدود ۵٫۲ میلیارد دلار هزینه خواهد داشت و ساخت و راه‌اندازی آن درمقایسه‌با برخورددهنده اف‌سی‌سی ۱۷ میلیارد دلاری اروپا کم‌هزینه‌تر خواهد بود. در صورت دریافت مجوز دولت، ساخت مرکز اروپایی در دهه ۲۰۳۰ آغاز خواهد شد.

برخورد دهنده CEPC درون تونل زیرزمینی عظیم خود الکترون‌ها و پادذرات آن‌ها یعنی پوزیترون‌ها را با انرژی بسیار زیادی به هم می‌کوبد تا میلیون‌ها بوزون هیگز تولید کند. اندرو کوهن، فیزیکدان نظری از دانشگاه علم و صنعت هنگ‌کنگ، می‌گوید تعداد زیاد آن‌ها به پژوهشگران این امکان را می‌دهد که این ذره را با جزئیاتی بیشتر از قبل مطالعه کنند.

با اندازه‌گیری دقیق‌تر هیگز، پژوهشگران می‌توانند سوالاتی را بررسی کنند که فراتر از مدل استاندارد است (نظریه پیشرو اما ناقص درمورد آنچه کیهان از آن ساخته شده است)؛ مثلا اینکه ماهیت ماده تاریک چیست و چرا در جهان فراوانی ماده بیشتر از پادماده است.

وانگ ییفانگ، مدیر مؤسسه فیزیک انرژی‌های بالا (IHEP) آکادمی علوم چین در پکن می‌گوید تازه‌ترین گزارش شامل اطلاعات دقیقی درباره طرح و اجزای شتاب‌دهنده و همچنین شامل سه مکان پیشنهادی یعنی چین‌هوانگ‌دائو، چانگشا و هوجا است.

فرانک زیمرمن، فیزیکدان آزمایشگاه فیزیک ذرات اروپا در سوئیس می‌گوید بسیاری از اجزایی که برای دستگاه بزرگ چین برنامه‌ریزی می‌شوند، در تاسیسات دیگری در این کشور درحال آزمایش هستند.

کوهن، از اعضای کمیته مشورتی بین‌المللی CEPC می‌گوید گزارش طراحی فنی نشان می‌دهد چین با کمک اندکی ازسوی پژوهشگران بین‌المللی توان ساخت شتاب‌دهنده را دارد، اما به‌گفته‌ی وی، احتمالا برای ساخت شناساگرهای برخورددهنده باید از متخصصان خارجی کمک بگیرد.

مانع دیگری که CEPC ممکن است با آن رو‌به‌رو شود، جذب سرمایه ازسوی کشورهای غربی است؛ زیرا با توجه به تنش‌های ژئوپلتیکی موجود، غرب برای کمک به چین مقاومت نشان خواهد داد.

البته، چالش تامین بودجه بین‌المللی مختص کشور چین نیست. در ماه مه، دولت آلمان اعلام کرد سهم خود از پروژه ۱۷ میلیارد دلاری اف‌سی‌سی را پرداخت نمی‌کند؛ تصمیمی که شکست بزرگی برای این پروژه محسوب می‌شود.

به نظر وانگ، CEPC تلاشی بین‌المللی خواهد بود او می‌گوید درحال‌حاضر پژوهشگران بین‌المللی ۳۰ تا ۵۰ درصد از تیم‌هایی را تشکیل می‌دهند که در برخی از بزرگ‌ترین موسسه‌های فیزیک چین کار می‌کنند و ساخت CEPC هم به همین روال خواهد بود.

وانگ و تیمش درحال کار روی گزارش مهندسی-طراحی هستند که ساخت CEPC را با جزئیات بیشتری تشریح خواهد کرد. وانگ می‌گوید: «در تلاش هستیم تا مطمئن شویم برای چنین پروژه‌ای کاملا آماده هستیم.»