Китайцы построят самый мощный лептонный коллайдер

К 2028 году Китай планирует построить на своей территории электрон-позитронный коллайдер. В течение ближайших двух лет ученые представят предварительную смету проекта, сообщает Nature News.

Длина кольца планируемого коллайдера составит 52 километра, что в два раза больше, чем у Большого адронного коллайдера (БАК), а энергии, до которых планируют разгонять электроны, будут достигать нескольких сотен гигаэлектронвольт. В зависимости от объемов финансирования, оцениваемого на данный момент в три миллиарда долларов, его размеры могут быть увеличены до 80 километров. Основное финансовое участие предполагается с китайской стороны, однако не исключается привлечение и иностранных заинтересованных партнеров.

Отдельно рассматривается возможность функционирования ускорителя в режиме адронного коллайдера. Энергии частиц — адронов, на которые рассчитывается ускоритель, будут достигать значений в 70 тераэлектронвольт. Для сравнения, в настоящее время в БАКе проходит модернизация кольца ускорителя с расчетной энергией частиц с 8 до 14 тераэлектронвольт. В случае принятия проекта о сооружении 80-километрового ускорителя, его мощности позволять ускорять протоны до 240 тераэлектронвольт.

Проекты западных (слева) и китайского (справа) коллайдеров и их сравнение с БАК

Китай отмечает, что заинтересован в привлечении специалистов по физике элементарных частиц в работе на будущем коллайдере, особенно в связи с их нехваткой в самой стране. Между тем, надеяться только на иностранных ученых китайцы не намерены.

Лептонный коллайдер предполагает разгон и столкновение в кольце ускорителя лептонов (прежде всего, электронов и их античастиц — позитронов). Таковой раньше была установка в ЦЕРНе — Большой электрон-позитронный коллайдер — до ее переоборудования в БАК. Крупнейший после БАК ускоритель, Тэватрон в США, также относится к классу адронных коллайдеров, которые сталкивают главным образом протоны. Длина его кольца составляет 6,3 километра, он рассчитан на столкновение частиц с энергиями до одного тераэлектронвольт.

Считается, что изучение столкновения лептонов позволит легче понять природу бозона Хиггса, в частности, исследовать его возможную внутреннюю структуру. В отличие от адронов — частиц материи, участвующих в сильном взаимодействии и состоящих из кварков, лептоны на данный момент считаются «истинно» элементарными частицами, так как вопрос об их внутренней структуре остается открытым.