CERN maakt plannen bekend voor grootste ondergrondse tunnel ooit voor onderzoek naar elementaire deeltjes
Aan het Europese onderzoekscentrum CERN gaat de zoektocht naar de fundamentele bouwstenen van het heelal onverminderd voort. Na de succesvolle experimenten in de Large Hadron Collider wil CERN nu een nieuwe tunnel bouwen, van maar liefst 100 kilometer lang. Met als motto: groter, sneller, krachtiger, nieuwe Nobelprijzen, en nieuwe baanbrekende ontdekkingen.
Hoe is het heelal ontstaan? Wat zijn de fundamentele legoblokken van alles wat bestaat? En wat is donkere materie? Dat zijn enkele van de onderwerpen die de deeltjesfysica bestudeert. Met andere woorden: als je binnen een atoom gaat kijken, en je blijft verder inzoomen tot de allerkleinste structuren, wat vinden we daar en wat leert het ons over de fysicawetten op aarde en in het heelal? Welkom in de wondere wereld van CERN.
Het grootste labo ter wereld voor kernonderzoek
CERN staat voor Centre Européen pour la Recherche Nucléaire. Nucleaire technologie en subatomair onderzoek dus. Onder de Zwitserse bergen, in een tunnel van 27 kilometer lang, op een diepte van 100 meter, bevindt zich één van de grootste onderzoeksinfrastructuren ter wereld. Onderzoekers uit de hele wereld doen er onderzoek naar de fundamentele bouwstenen van het heelal. Ook Belgische onderzoekers zijn rechtstreeks betrokken bij CERN.
Een nieuwe racebaan voor elementaire deeltjes
In de fysica worden nieuwe theorieën getoetst aan de praktijk via experimenten. Daarom worden in de bestaande tunnel van CERN elementaire deeltjes aan extreem hoge snelheden tot botsing gebracht, om te kijken wat er gebeurt. Op die manier werd in 2012 het higgsboson (of higgsdeeltje) ontdekt.
Nu wil CERN een nog grotere en krachtigere deeltjesversneller bouwen, de Future Circular Collider (FCC). De FCC wordt zo’n vier keer groter en zeven keer krachtiger dan de bestaande tunnel. Het idee erachter is simpel: hoe sneller en krachtiger deeltjes tot botsing kunnen worden gebracht, des te meer nieuwe fenomenen en interacties kunnen worden bestudeerd.
Een reis naar het onbekende
In de nieuwe tunnel zullen twee fenomenen bestudeerd worden.
In een eerste fase zullen er elektronen en positronen tot botsing worden gebracht. Die gaan veel higgsdeeltjes voortbrengen, waardoor de net ontdekte higgsdeeltjes verder kunnen bestudeerd worden: hoe zien ze er in detail uit, en hoe interageren ze met andere deeltjes?
In een tweede fase zullen protonen met protonen in botsing gebracht worden. Daardoor kunnen onderzoekers in ongekend detail de fijnste mazen van de werkelijkheid verkennen, en hopen ze antwoorden te vinden op fundamentele vragen zoals: waarom is er meer materie dan donkere materie, en waaruit is donkere materie opgebouwd?
Een prijskaartje van 21 miljard euro
Om dit baanbrekend onderzoek te kunnen verderzetten, en deze nieuwe tunnel tegen 2040 in gebruik te kunnen nemen (wanneer de bestaande tunnel niet langer dienst kan doen), zoeken de voornamelijk Europese investeerders van CERN ook elders naar geïnteresseerde partners: de Verenigde Staten, Japan en ook China. Het zou gaan om één van de grootste wetenschappelijke projecten die de mensheid ooit heeft voortgebracht. To be continued…