Simulación por computadora de la colisión electrón-positrón. Las líneas azules representan parte del detector. Las líneas de diferentes colores son trayectorias de partículas creadas en el proceso de aniquilación de electrones y positrones. Las líneas continuas representan partículas cargadas que se doblan en el campo magnético del detector. Las líneas discontinuas representan partículas neutras que no se ven afectadas por el campo magnético.Crédito: Philip Blailey/Biblioteca de imágenes científicas
China espera construir un colisionador de partículas de 5 mil millones de dólares dentro de tres años, superando al enorme colisionador propuesto por Europa. Los 100 kilómetros Colisionador circular de electrones y positrones (CEPC) Su objetivo será medir el bosón de Higgs, una misteriosa partícula que da masa a todo, con exquisito detalle. Esta información podría responder preguntas fundamentales sobre cómo evolucionó el universo y por qué las partículas interactúan de la forma en que lo hacen.
El año que viene, la propuesta de CEPC se presentará al gobierno chino para su posible inclusión en su próximo plan quinquenal. Si puede conseguir el apoyo del gobierno, la construcción podría comenzar en 2027 y tardar alrededor de una década, según un informe de diseño técnico completo publicado el 3 de junio.1. El informe estima que el enorme colisionador costará 36.400 millones de yuanes (5.200 millones de dólares), lo que hará que su construcción y operación sea mucho más barata que el colisionador europeo, que cuesta 17.000 millones de dólares. Futuro colisionador circular (FCC). La construcción de la instalación europea comenzará en la década de 2030 si recibe la aprobación del gobierno.
Dentro de su enorme túnel subterráneo, CEPC aplastará electrones y sus antipartículas, los positrones, a una energía extremadamente alta para generar millones de bosones de Higgs. La gran cantidad de ellas permitirá a los investigadores estudiar las partículas con mayor detalle que nunca, dice Andrew Cohen, físico teórico de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong. Al medir el Higgs con mayor precisión, los investigadores podrán investigar cuestiones más allá del Modelo Estándar (la teoría líder pero incompleta sobre de qué está hecho el universo), como la naturaleza de la materia oscura y por qué hay más materia ordinaria que antimateria. En el universo.
Dentro de los planes de China para un colisionador masivo que eclipsaría al LHC
El último informe incluye un esquema detallado del diseño del acelerador y prototipos de los componentes, dice el físico Wang Yifang, director del Instituto de Física de Altas Energías de la Academia China de Ciencias en Beijing. También incluye evaluaciones de tres sitios potenciales: Qinhuangdao, Changsha y Huzhou. “Ahora estamos seguros de que se trata de una máquina real que podemos construir”, afirma Wang.
Muchos componentes previstos para la enorme máquina china ya se están probando en otras instalaciones del país, dice Frank Zimmermann, físico del CERN, el laboratorio europeo de física de partículas cerca de Ginebra, Suiza. Entre estos están casi completos. Fuente de fotones de alta energía En Beijing. Dado que China ya alberga un colisionador similar al CEPC (el Colisionador de Electrones y Positrones de Beijing), el país ahora puede tener más experiencia en este campo que Europa combinada, dice Zimmerman, quien presidió el comité de revisión del proyecto CEPC del CEPC. Informe de diseño técnico y también participa en la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC). “Han logrado grandes avances”, afirma.
Ayuda del extranjero
El informe de diseño técnico muestra que China es capaz de construir el acelerador del CEPC con un poco de ayuda de investigadores internacionales, dice Cohen, miembro del comité asesor internacional del CEPC. “Si quieren construir el acelerador y avanzar, pueden hacerlo”. Pero añade que China podría necesitar recurrir a expertos externos para desarrollar detectores para el colisionador, algo que no era el tema central del informe.
Otro obstáculo que podría enfrentar el CEPC es atraer financiamiento de otros países a la luz de las tensiones geopolíticas actuales, dice Tian Yu Cao, historiador y filósofo de la física de partículas y la teoría cuántica de campos de la Universidad de Boston en Massachusetts. “Creo que habrá más resistencia de Occidente para ayudar a China”, dice Cao.
El supercolisionador del CERN, valorado en 17.000 millones de dólares, está en duda mientras los principales financiadores critican el coste
Pero el desafío de conseguir financiación internacional no se limita a China. El gobierno alemán dijo en mayo no pagarás Su parte del precio de 17.000 millones de dólares de la FCC, lo que supuso un importante revés para el proyecto.
Sin embargo, Wang confía en que el CEPC será un esfuerzo internacional. Señala que los investigadores internacionales ya representan entre el 30% y el 50% de los equipos que trabajan en algunas de las grandes instalaciones de física de China, incluido el equipo de investigación. Observatorio subterráneo de neutrinos de JiangmenKaiping, cuyo inicio de operaciones está previsto para este año. “Creer [the CEPC] “Será similar”, afirma.
Mientras tanto, Wang y su equipo están trabajando en un informe de diseño de ingeniería que describirá con más detalle la construcción del CEPC. “Estamos tratando de asegurarnos de que estamos completamente preparados para un proyecto de este tipo”, dice Wang.