האם הסינים עומדים לבנות את מאיץ החלקיקים הגדול בעולם?

זוז הצידה, מאיץ ההדרונים הגדול - שתי תוכניות שאפתניות וענקיות הוכרזו בסין וביפן להקמת מאיצי חלקיקים, שלפחות אחד מהם יהיה יותר גדול ממאיץ החלקיקים הגדול של CERN - אותו המאיץ שבו התגלהחלקיק בוזון היגס, המכונה גם "החלקיק האלוהי".

בשעה שבארצות הברית של טראמפ אין תוכניות מוכרזות למחקר פיזיקלי של חלקיקי אנרגיה גבוהה, הבשורה המחקרית הראשונה בתחום מגיעה מכנס מדעי בסין, שם הוצגה תוכנית לבניית מאיץ חלקיקים בסדר גודל עצום, מנהרה של כ-100 קילומטרים, בעלות של 5 מיליארד דולר – אם הממשלה הסינית תסכים לממן את הפרויקט. הבנייה אמורה להתחיל ב-2022, והפתיחה מתוכננת ל-2030.

חלקיקבוזון היגסהתגלה במאיץ של CERN, מאיץ ההדרונים הגדול LHC, ב-2012, יותר מ-40 שנה אחרי השערת קיומו התיאורטית, והוא נחשב לחלקיק המעניק לחלקיקים הגדולים ממנו את המאסה שלהם. כעת עסוקים מדענים בלחקור את תכונותיו של בוזון היגס, ואת יחסי הגומלין שלו עם חלקיקים אחרים. המאיץ הזה יחקור הלאה את בוזון היגס ויבדוק אם יש קשר בינו לבין החלקיקים התת אטומיים האחרים וכן יעסוק בשאלה אם יש קשר בין בוזון היגס לחומר האפל ביקום.

עוד בנושא:

• חלקיק בוזון היגס חזר - והביא איתו חברים

אלא שבעוד שמאיץ ההדרונים הגדול ב-CERN שבשווייץ, מאיץ משני הצדדים פרוטונים שמתנגשים ומתרסקים לחלקיקים קטנים רבים, פעולה שאחר כך יש צורך במאמץ רב כדי לנפות ממנה ולמיין את סוגי החלקיקים שנוצרו, המאיץ הסיני יאיץ אלקטרונים ופוזיטרונים, כיוון שגרימת התנגשות של אלקטרונים עם עמיתיהם ההפוכים בתכונה מייצרת התנגשות נקייה מאוד שמפיקה חלקיק בוזון היגס וחלקיק Z בלבד בכל התנגשות.

במקביל לתוכנית הסינית, בימים אלה היפנים חוככים בדעתם אם לארח מיזם מחקר דומה, המאיץ הקווי הבינלאומי (International Linear Collider) או ILC, בקיצור. ההחלטה אמורה ליפול בדצמבר, ולא ברור כיצד היא תשפיע על ההחלטות של הסינים להשקיע סכום אדיר בפרויקט דומה.

התוכנית היפנית היא לבנות מנגש אלקטרון-פוזיטרון, בדומה לתוכנית הסינית, שצמחה מרעיונות שהוצגו עוד בשנות התשעים. הפיזיקאים, כאמור, מעדיפים את הסידור הקווי, שבו החלקיקים נשלחים לשתי "מסילות" מנוגדות, מואצים ומתנגשים "ראש בראש", כמו שני קליעים הנורים משני רובים שהקנים שלהם מוצמדים זה לזה. עיצוב שכזה מבטיח רמות אנרגיה גבוהות יותר, כי כאן נחסך אובדן האנרגיה של האצה במסלול מעגלי, כמו זה ב-CERN. החיסרון בעיצוב הקווי הוא שהחלקיקים שאינם מתנגשים, אובדים, בניגוד לעיצוב המעגלי שבו הם אינם הולכים לאיבוד, ומואצים שנית בתקווה ליצור התנגשות.

במהלך הדיונים, אותתה הממשלה היפנית כי היא שוקלת לארח את המכונה המורכבת, ולשאת בחלק הארי של העלות, כאשר מדינות אחרות יתרמו רכיבים כמו גלאים ורכיבים נוספים כמו גם ידע. העיצוב המקורי מ-2013 הציע מתקן של 500 גיגה אלקטרון-וולט (GeV), במנהרה בת 31 קילומטר, בעלות של 8 מיליארד דולר, לפני עלויות בנייה.