Големият адронен колайдер, най-мощният ускорител на частици днес, е наистина грандиозно инженерно творение – неговият пръстеновиден тунел на основния ускорител с дължина 27 километра е натъпкан със сложно управляващо оборудване и научни уреди.
Проектирането на комплекса Голям адронен колайдер е отнело 25 години, а неговото изграждане е отнело 10 години.
Но сега вече учените от Европейската организация за ядрени изследвания (ЦЕРН) разбира, че след известно време възможностите на Големия адронен колайдер няма да са достатъчни за провеждане на дълбоки фундаментални изследвания. За тях ще бъде необходимо нещо още по-ново и още по-мощно.
За реализацията на своите планове по създаване на колайдера ново поколение Future Circular Collider, който ще има три пъти по-голям размер от Големия адронен колайдер, ръководството на ЦЕРН е привлякло международната проектантска компания Arup, която скоро ще пристъпи към създаването на цялостния проект на бъдещото съоръжение.
Специалистите от компанията Arup няма да пристъпят веднага към разработката на проекта на тунела на ускорителя и съпътстващата инфраструктура. Първоначално ще бъде разработен специализиран програмен комплекс, който ще позволи моделирането на целия проект с отчитане дори на най-малките детайли.
Новият програмен комплекс ще бъде динамично GIS приложение (geographic information system), базирано на уеб архитектура, в което ще се отчитат множество параметри – от геоложките особености на мястото на строителството до икономически показатели от различен план.
„Сега разглеждаме няколко варианта на разположение на тунелите на новия ускорител, чиято дължина ще бъде от 80 до 100 километра – пише в официалното заявление на Arup. – С прости експертни методи практически е невъзможно да се направи правилен избор, само сложният софтуер ще позволи да се проведе комплексен анализ на всички налични данни и да се избере най-подходящото място за строителството."
Според предварителните данни учените разчитат на съоръжение с дължина на тунелите 100 км. Тази задача изглежда доста проста на пръв поглед, но в действителност далеч не е така, тъй като строителите ще трябва да прокопаят абсолютно идеален кръг.
Цялото трасе, по което ще протича ускорението на частиците, трябва да се охлажда до температура около два градуса над абсолютната нула.
По трасето на ускорителя ще бъдат разположени 1232 диполни магнита, с дължина по 15 метра всеки, чието магнитно поле ще огъва лъча на ускоряваните частици, насочвайки го по кръгова траектория. По трасето ще има и 392 четириполюсни магнита с дължина по 7 метра, които ще служат за фокусиране на лъча частици.
Всичко това е необходимо, за да се осигури точен сблъсък на двата лъча частици, движещи се в противоположни посоки, и това ще прилича на стрелба от разстояние 10 км на две игли, които трябва да се сблъскват точно със своите върхове.
Благодарение на възможностите на бъдещия ускорител учените ще имат на разположение „един вид „микроскоп" с разделителна способност от 10 до 20 метра за изследване на взаимодействията между кварките и глуоните, провеждане на изследвания в областта на изучаването на материята и други фундаментални области".
Сага започват първите след двегодишно прекъсване пускания на Големия адронен колайдер, който след обширна модернизация е получил редица нови възможности. Ръководството на ЦЕРН има цял списък с бъдещото използване на ускорителя.
Но след някое и друго десетилетие дори потенциалните възможности на Големия адронен колайдер ще бъдат изчерпани напълно и тогава на арената ще излезе новият Future Circular Collider, благодарение на което науката ще продължи неотклонно да се движи напред.
