צוקונפטיגע סירקולערע קאליידער (FCC): CERN קאונסיל באטראכט מעגלעכקייט שטודיע

די זוכעניש פאר די ענטפֿערס צו די אפענע פראגעס (ווי, ווי, וועלכע פונדאמענטאלע טיילכלעך מאכן טונקעלע מאַטעריע, פארוואס מאַטעריע דאמינירט דעם אוניווערס און פארוואס עס איז דא מאַטעריע-אַנטי-מאַטער אַסימעטריע, וואָס איז קראַפט טיילכלעך פאר גראַוויטאַציע, טונקעלע ענערגיע, נעיטרינאָ מאַסע אאז"וו) וואָס דער סטאַנדאַרד מאָדעל קען נישט אַדרעסירן, קען מען דאַרפֿן קוקן ווייטער פון דעם סטאַנדאַרד מאָדעל און אויספאָרשן די מעגלעכע עקזיסטענץ פון נייע, לייטערע טיילכלעך וואָס אינטעראַקטירן זייער שוואַך מיט סטאַנדאַרד מאָדעל טיילכלעך, ווי אויך אויספאָרשן די עקזיסטענץ פון נייע, שווערערע טיילכלעך ווייטער פון דער דערגרייך פון דער עקסיסטירנדיקער LHC מעכירע. דער פארגעשלאגענער צוקונפטיקער סירקולאַרער קאָלידער (FCC) וואָלט עס מעגלעך געמאַכט צו זוכן די עקזיסטענץ פון אַזעלכע פונדאמענטאלע טיילכלעך ווייטער פון דעם סטאַנדאַרד מאָדעל. דער CERN קאָונסיל האָט איצט אויסגעפאָרשט דעם FCC מעגלעכקייט שטודיע באַריכט. א לעצטע באַשלוס וועגן דעם קאַנסטרוקציע פון ​​FCC דורך דעם CERN קאָונסיל ווערט ערוואַרטעט אַרום 2028. אויב באַשטעטיקט, קען דער קאַנסטרוקציע פון ​​FCC אָנהייבן אין די 2030ער יאָרן. עס וועט זיין אַרום 100 קילאָמעטער אין אַרומנעם, ליגן אַרום 200 מעטער אונטער דער ערד לעבן דעם זעלבן אָרט ווי דער LHC לעבן דזשענעוואַ. עס וועט נאכפאלגן דעם גרויסן האַדראָן קאָלידער (LHC), וואָס זאָל דערגרייכן זיין ענדע פון ​​אָפּעראַציעס אין 2041. די FCC וועט ווערן איינגעפירט אין צוויי שטאפלען. די ערשטע שטאפל, FCC-ee, וועט זיין אַן עלעקטראָן-פּאָזיטראָן קאָלידער פֿאַר פּינקטלעכע מעסטונגען צו זוכן פֿאַר לייטערע פּאַרטיקלען, וואָס וועט פאָרשלאָגן אַ 15-יאָר פאָרשונג פּראָגראַם פֿון די שפּעטע 2040ער יאָרן. נאָך דעם סוף פון דעם שטאפל, וועט אַ צווייטע מאַשין, די FCC-hh (הויך ענערגיע), ווערן קאַמישאַנד אין דעם זעלבן טונעל. די צווייטע שטאפל האט ציל צו דערגרייכן קאָליזיע ענערגיעס פון 100 TeV (פיל העכער ווי די 13 TeV פון LHC) צו זוכן פֿאַר שווערערע פּאַרטיקלען. די שטאפל וועט זיין אָפּעראַציאָנעל אין די 2070ער יאָרן און וועט לויפן ביזן סוף פון דעם 21סטן יאָרהונדערט. 

דעם 6טן-7טן נאוועמבער 2025, האט דער CERN קאונסיל (באשטייענדיק פון דעלעגאטן פון CERN'ס מיטגליד און אסאסיאירטע מיטגליד שטאטן) איבערגעקוקט די רעזולטאטן פון דער מעגלעכקייט שטודיע פארן פארגעשלאגענעם צוקונפטיגן סירקולארן קאליידער (FCC).  

פריער האט CERN דורכגעפירט א שטודיע צו אפשאצן די מעגלעכקייט פון א צוקונפטיגן סירקולארן קאליידער (FCC) אין מיטארבעט מיט אינסטיטוציעס אין CERN'ס מיטגליד און אסאסיאירטע מיטגליד שטאטן און ווייטער. דער באריכט איז ארויסגעגעבן געווארן דעם 31סטן מערץ 2025 און איז איבערגעקוקט געווארן דורך די אונטערגעארדנטע קערפערשאפטן פון CERN ראט. דער באריכט איז אויך איבערגעקוקט געווארן דורך די אומאפהענגיקע עקספערט קאמיטעטן, וועלכע האבן געזאגט אז די FCC שיינט טעכניש מעגליך באזירט אויף די דאקומענטאציע וואס איז פארגעשטעלט געווארן.  

די דעלעגאַטן פון CERN קאָונסיל האָבן איצט אויסגעפאָרשט דעם FCC מעגלעכקייט שטודיע באַריכט דעם 6טן-7טן נאוועמבער 2025 ביי אַ באַזונדערער זיצונג און האָבן געפונען אַז די מעגלעכקייט שטודיע גיט די באַזע פֿאַר די FCC שטודיעס צו פאָרזעצן. דאָס איז אַ וויכטיקער שריט צו אַ מעגלעכער האַסקאָמע פון ​​FCC דורך דעם CERN קאָונסיל אין מאי 2026 ווען אַלע רעקאָמענדאַציעס וועלן ווערן פאָרגעשטעלט פֿאַר אים פֿאַר באַטראַכטונג. אַ לעצטע באַשלוס וועגן דעם קאַנסטרוקציע פון ​​FCC דורך דעם CERN קאָונסיל ווערט ערוואַרטעט אַרום 2028.  

דער "פיוטשער סירקולער קאליידער" (FCC) איז איינער פון די פארגעשלאגענע קומענדיגע דור פארטיקל קאליידערס ביי CERN. מען ערווארטעט אז עס וועט נאכפאלגן דעם גרויסן האדראן קאליידער (LHC), וואס וועט דערגרייכן זיין ענדע פון ​​אפעראציעס אין 2041. CERN ארבעט יעצט צו אידענטיפיצירן דעם קומענדיגן קאליידער וואס וועט נאכפאלגן דעם LHC, וואס איז CERN'ס יעצטיגע ארבעטס-פערד. 

אין 2008, איז דער גרויסער האַדראָן קאָלידער (LHC) א קייַלעכדיקער קאָלידער וואָס מעסט 27 קילאָמעטער אין אַרומנעם און געפינט זיך 100 מעטער אונטער דער ערד לעבן דזשענעוואַ. איצט איז עס דער גרעסטער און שטאַרקסטער קאָלידער אין דער וועלט וואָס דזשענערירט קאָליזיעס מיט אַן ענערגיע פון ​​13 טעראַעלעקטראָןוואָלטס (TeV), וואָס איז די העכסטע ענערגיע וואָס אַן אַקסעלעראַטאָר ביז איצט האט דערגרייכט. עס אַקסעלערירט האַדראָנען צו נאָענט צו דער גיכקייט פון ליכט, און דערנאָך קאָלידירט זיי נאָכמאַכנדיג די באַדינגונגען פון דעם פריען אוניווערס.  

דער הויך-לומינאָסיטי גרויסער האַדראָן קאָלידער (HL – LHC) פון CERN וועט פֿאַרבעסערן די פאָרשטעלונג פון LHC דורך פאַרגרעסערן די צאָל קאָליזיעס צו דערמעגלעכן שטודיע פון ​​באַקאַנטע מעכאַניזמען אין גרעסערע דעטאַל. עס איז מסתּמא אַז עס וועט זיין אָפּעראַציאָנעל ביז 2029.  

דער פארגעשלאגענער צוקונפטיגער סירקולערער קאליידער (FCC) וועט זיין א העכער-פארשטעלונג טיילכעל קאליידער קעגן דעם גרויסן הידראן קאליידער. דיזיינט צו אויספארשן די עקזיסטענץ פון נייע, שווערערע טיילכלעך, ווייטער פון דער דערגרייכונג פון דעם גרויסן האַדראָן קאליידער (LHC), און די עקזיסטענץ פון לייטערע טיילכלעך וואס אינטעראַקטירן זייער שוואַך מיט סטאַנדאַרד מאָדעל טיילכלעך. דער FCC וועט זיין בערך 100 קילאָמעטער אין אַרומנעם, פלאצירט בערך 200 מעטער אונטער דער ערד לעבן דעם זעלבן אָרט ווי דער LHC. אויב באַשטעטיקט, קען די קאנסטרוקציע פון ​​FCC אָנהייבן אין די 2030ער יאָרן.  

די FCC וועט ווערן איינגעפירט אין צוויי שטאפלען. די ערשטע שטאפל, FCC-ee, וועט זיין אן עלעקטראן-פאזיטראן קאלידער פאר פּרעציזיע מעסטונגען. עס וועט אנבאטן א 15-יעריגע פארשונג פראגראם פון די שפעטע 2040ער יארן. נאך דעם ענדיגן פון דעם שטאפל, וועט א צווייטע מאשין, די FCC-hh (הויך ענערגיע), ווערן באנוצט אין דעם זעלבן טונעל. דאס צילט צו דערגרייכן קאליזיע ענערגיעס פון 100 TeV קאלידירנדע האדראנען (פראטאנען) און שווערע יאנען. די FCC-hh וועט זיין אפעראציאנעל אין די 2070ער יארן און וועט לויפן ביזן סוף פונעם 21סטן יארהונדערט. 

פארוואס איז FCC נויטיג? וואס וועט עס דינען?  

דער גאנצער באאבאכטבארער אוניווערס, אריינגערעכנט אלע באריאנישע געווענליכע מאטעריע פון ​​וועלכער מיר אלע זענען צוזאמענגעשטעלט, מאכט נאר 4.9% פון די מאסע-ענערגיע אינהאלט פון אוניווערס. די אומזעבארע טונקעלע מאטעריע באשטייט פון אזויפיל ווי 26.8% (בשעת די איבעריגע 68.3% פון די מאסע-ענערגיע אינהאלט פון אוניווערס איז טונקעלע ענערגיע). מען ווייסט נישט וואס טונקעלע מאטעריע איז טאקע. דער סטאנדארט מאדעל (SM) פון פארטיקל פיזיק האט נישט קיין פונדאמענטאלע פארטיקלען מיט אייגנשאפטן וואס זענען נויטיג צו זיין טונקעלע מאטעריע. מען גלויבט אז אפשר "סופערסימעטרישע פארטיקלען" וואס זענען שותפים צו די פארטיקלען אין דעם סטאנדארט מאדעל מאכן טונקעלע מאטעריע. אדער אפשר איז דא א פאראלעלע וועלט פון טונקעלע מאטעריע. WIMPs (שוואך אינטעראקטירנדע מאסיווע פארטיקלען), אקסיאנען, אדער סטערילע נייטרינאס זענען היפאטעזירטע פארטיקלען "ווייטער פון דעם סטאנדארט מאדעל" (BSM) וואס זענען פירנדע קאנדידאטן. אבער, קיין ערפאלג נאכנישט אין דער דעטעקציע פון ​​אזעלכע פארטיקלען. עס זענען דא נאך אסאך אפענע פראגעס (ווי מאטעריע-אנטי-מאטער אסימעטריע, גראוויטי, טונקעלע ענערגיע, נייטרינאמאס א.א.וו.) וואס דער סטאנדארט מאדעל קען נישט ענטפערן. אויך, די ראלע פון ​​היגס פעלד אין דער עוואלוציע פון ​​דעם אוניווערס האט אנגעהויבן ווערן באראטן נאך דער אנטדעקונג פון היגס באזאן אין 2012 דורך די אטלאס און סי-עם-עס עקספערימענטן ביים גרויסן האדראן קאלידער (ל-ה-ק).  

די מעגלעכע ענטפֿערס צו די אויבנדערמאָנטע אָפֿענע פֿראַגעס ליגן ווײַטער פֿון דעם סטאַנדאַרט מאָדעל פֿון פּאַרטיקל פֿיזיק. מען קען דאַרפֿן אויספֿאָרשן די עקזיסטענץ פֿון נײַע, לײַכטערע פּאַרטיקלען וואָס אינטעראַקטירן זייער שוואַך מיט סטאַנדאַרט מאָדעל פּאַרטיקלען. דאָס וועט דאַרפֿן אַ גרויסע מאָס דאַטן זאַמלונג און אַ זייער הויכע סענסיטיוויטי צו די סיגנאַלן פֿון פּראָדוקציע פֿון אַזעלכע פּאַרטיקלען, וואָס איז אונטערן פֿאַרנעם פֿון דער ערשטער שטאַפּל פֿון FCC, ד.ה. FCC-ee (פּינקטלעכע מעסטונג). עס איז אויך אַ וויכטיקע זאַך צו אויספֿאָרשן די עקזיסטענץ פֿון נײַע, שווערערע פּאַרטיקלען, וואָס וועלן דאַרפֿן הויך-ענערגיע פֿאַסיליטיעס. די FCC-hh (הויך ענערגיע), די צווייטע שטאַפּל פֿון FCC, צילט צו דערגרייכן קאָליזיע ענערגיעס פֿון 100 TeV (וואָס איז פֿיל העכער ווי 13 TeV פֿון LHC). וואָס שייך דער פֿאָרעם פֿון דעם ערשטן שטאַפּל עלעקטראָן-פּאָזיטראָן (e+e-) קאָלידער, איז די קײַלעכדיקע פֿאָרעם בילכער געוואָרן (ביז-אַ-וויס לינעאַר), ווײַל די קײַלעכדיקע פֿאָרעם ערמעגליכט העכערע ליכטיקייט, ביז פֿיר עקספּערימענטן, און אָפֿערט ​​די אינפֿראַסטרוקטור פֿאַר דעם פֿאָלגנדיקן צווייטן שטאַפּל הויך-ענערגיע האַדראָן קאָלידער. 

*** 

רעפֿערענצן:  

1. CERN. פרעסע מעלדונג – CERN ראט באטראכט מעגלעכקייט שטודיע פאר א קומענדיגע-גענעראציע קאלידער. 10טן נאוועמבער 2025. פאראן ביי https://home.cern/news/press-release/accelerators/cern-council-reviews-feasibility-study-next-generation-collider 

2. CERN. פרעסע מעלדונג – CERN גיט ארויס באריכט וועגן דער מעגלעכקייט פון א מעגלעכן צוקונפטיגן סירקולערן קאליידער. 31 מערץ 2025. בנימצא ביי https://home.cern/news/news/accelerators/cern-releases-report-feasibility-possible-future-circular-collider 

3. די מעגלעכקייט שטודיע פארן צוקונפטיגן סירקולארן קאלידער איז איצט פארענדיגט https://home.cern/science/cern/fcc-study-media-kit 

4. צוקונפֿט סירקולאַר קאַליידער https://home.cern/science/accelerators/future-circular-collider 

5. FCC: דער פיזיק פאַל. 27 מערץ 2024. https://cerncourier.com/a/fcc-the-physics-case/  

*** 

ענליכע ארטיקלען: 

• פּאַרטאַקאַל קאַלידערז פֿאַר לערנען פון "זייער פרי אַלוועלט": מואָן קאַליידער דעמאַנסטרייטיד (31 אקטאבער 2024)  

• CERN סעלאַברייץ 70 יאָר פון וויסנשאפטלעכע דזשאָורניי אין פיזיק (קסנומקס פעברואר קסנומקס)  

• וואָס זענען מיר לעסאָף געמאכט פון? וואָס זענען די פונדאַמענטאַל בילדינג בלאַקס פון די וניווערסע?  (8טן נאוועמבער 2021)   

*** 

עטלעכע בילדונגס ווידעאָס אויף FCC:

***