El futuro colisionador de anillos ocupará un túnel de 91 kilómetros de longitud (creación artística).Crédito: Pixelrise/CERN
Los planes para un acelerador de partículas europeo de 91 kilómetros enfrentan un serio desafío después de que el gobierno alemán dijera que el proyecto era inasequible.
El CERN, el laboratorio europeo de física de partículas en las afueras de Ginebra, Suiza, ha iniciado un estudio de viabilidad detallado para la primera fase de su proyecto. El futuro colisionador de anillos (Comisión Federal de Comunicaciones). Esta fase, conocida como FCC-ee, incluirá una máquina para destruir electrones con antielectrones y podría costar alrededor de 15 mil millones de francos suizos (17 mil millones de dólares) cuando esté terminada a mediados de la década de 2040. La primera fase de ese estudio, que se centró en los aspectos técnicos, arrojó un resultado positivo. El CERN dijo en febrero.
Pero Alemania, que ya aporta 267 millones de euros (290 millones de dólares) al año al CERN (alrededor del 20% del presupuesto del laboratorio) no puede permitirse el lujo de gastar más, dijo el 23 de mayo Eckart Lilienthal, del Ministerio Federal de Educación e Investigación (BMBF). , en Taller para físicos de partículas. En Bonn, Alemania.
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Las estimaciones iniciales de costes de la FCC-ee están “sujetas a un gran número de incertidumbres, cuyas implicaciones siguen siendo en gran medida desconocidas”, afirmó un portavoz del BMBF. naturaleza. “El plan de financiación es muy vago y requiere un alto nivel de compromiso por parte de los socios externos, que en este momento no está garantizado ni siquiera es probable. Debido a estas circunstancias, Alemania no puede apoyar la financiación del proyecto en esta fase.
El gobierno alemán ya había anunciado su posición al CERN en una reunión a puerta cerrada en febrero. Pero el anuncio de Lilienthal sorprendió a algunos investigadores, afirma Jenny List, física de partículas del Sincrotrón de Electrones Alemán (DESY) en Hamburgo, que presentó alternativas potenciales al FCC-ee en el taller de Bonn. “Es evidente que esto todavía se está arraigando en la comunidad alemana de física de partículas”, afirma.
Joachim Mnich, director de investigación de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), restó importancia a los comentarios de Lilienthal. “Las preguntas y preocupaciones que planteó sobre la FCC no son nuevas para nosotros y todas se abordan en el estudio de viabilidad de la FCC”, afirma. La siguiente fase del estudio analizará escenarios de financiación.
“Todos los comentarios y comentarios recibidos de nuestros Estados miembros se tendrán en cuenta a la hora de preparar el informe final”, afirma el portavoz del CERN, Arnaud Marsullier.
Futura fábrica de Higgs
El principal objetivo del FCC-ee será producir en masa el bosón de Higgs, la partícula descubierta en 2012 en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN. Aunque el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), una máquina circular de 27 kilómetros de largo situada a ambos lados de la frontera entre Suiza y Francia, es actualmente el mayor acelerador de partículas del mundo, no tiene la capacidad de responder algunas preguntas. Las cuestiones más importantes relacionadas con la partícula de HiggsDicen los investigadores. Por ejemplo, la partícula podría ser una puerta de entrada para resolver el misterio de la materia oscura o para comprender la inflación cósmica, un breve período durante el cual se cree que el universo primordial se expandió a un ritmo exponencial. “Existe un acuerdo general en la comunidad en que la próxima gran máquina debería ser una fábrica de Higgs, y el CERN es el único laboratorio del mundo actualmente dispuesto a poner dinero sobre la mesa para lograr este objetivo”, dice Michael Peskin, físico teórico de la Universidad de California, California. Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC en Menlo Park, California.
Pero algunos investigadores sostienen que un colisionador de anillo no es la única opción para una fábrica de Higgs, y que un colisionador lineal podría tener algunas ventajas, incluido un menor consumo de energía y quizás menores costos de construcción y operación.
El FCC (círculo grande, contorno discontinuo) se construirá cerca de su predecesor en el CERN, el Gran Colisionador de Hadrones (círculo pequeño).Crédito: CERN
Al presentar el informe provisional sobre el estudio de viabilidad en febrero, Fabiola Gianotti, directora general del CERN, dijo: Le dijo a los periodistas Que el presupuesto del CERN pagaría “una parte importante” del coste de construcción de la FCC-ee. “El coste de la FCC se distribuirá a lo largo de muchos años, por lo que, evidentemente, la financiación principal procederá del presupuesto existente del CERN”, afirma Marsolier. “Ciertamente tenemos que buscar otras posibles fuentes de financiación, y lo estamos haciendo”. Pero otros señalan que el presupuesto anual del laboratorio de 1.400 millones de francos suizos ya debería cubrir las operaciones en curso del LHC, así como una versión mejorada del mismo prevista para finales de esta década.
Muchos investigadores dijeron naturaleza Para llenar este vacío, la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) espera obtener miles de millones de dólares en financiación privada de sus dos países anfitriones, Francia y Suiza. También se dice que el laboratorio busca acelerar la aprobación final del plan FCC-ee debido a China. Podría decidir construir su propio colisionador circular con capacidades similares. La Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) ha adelantado dos años el plazo para su próxima revisión de la estrategia. Esto significa que parte del trabajo que se suponía impulsaría ese estudio tendrá que finalizar prematuramente, “antes de que se pueda realizar cualquier trabajo de simulación sustancial sobre nuevas cuestiones”, añade Peskin. El CERN no había respondido a las preguntas sobre este punto en el momento de escribir este artículo.
La situación es vergonzosa
“Ahora que se han proporcionado datos estratégicos para marzo de 2025, ciertamente no tendremos una imagen completa de todas las opciones disponibles para futuras instalaciones de alta energía”, dice Halina Abramovic, física de la Universidad de Tel Aviv en Israel, quien dirigió el proyecto. . el anterior Revisar la estrategia de priorización En nombre del CERN. “La convocatoria inicial se parece mucho a un impulso hacia la FCC”, dice, un esfuerzo que “saturaría a la comunidad durante el resto de este siglo”. “La posición alemana echa por tierra ese plan, y con razón”.
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Las advertencias públicas del BMBF “crearán una situación embarazosa para otras agencias de financiación” que apoyan al CERN, dice Donatella Lucchesi, física de partículas de la Universidad de Padua en Italia. Lucchesi se encuentra entre los investigadores que dicen que el CERN no ha invertido lo suficiente en investigación de tecnologías que podrían hacer que los futuros colisionadores sean menos costosos. “La pregunta para ellos será: ¿Qué vas a hacer ahora?”
Francia, Alemania y el Reino Unido aportan juntos aproximadamente la mitad del presupuesto del CERN. Un portavoz del Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas del Reino Unido dijo: “La posición de la comunidad del Reino Unido se discutirá a continuación como parte de los preparativos nacionales para la Estrategia Europea para la Modernización de la Física de Partículas”. La agencia francesa de financiación de la investigación se negó a hacer comentarios para este artículo.
List dice que Lilienthal “dejó muy claro que la comunidad de física de partículas también debería buscar alternativas, y no sólo pensar en la FCC” en su charla, al tiempo que enfatizó que el futuro del CERN seguiría siendo una “prioridad máxima” para el BMBF. .