China tiene planes para el colisionador de partículas más grande del mundo
China quiere construir un colisionador de partículas de próxima generación que sería más barato y más potente que el sucesor previsto por Europa del Gran Colisionador de Hadrones.
China espera construir un acelerador de partículas valorado en 5.000 millones de dólares en un plazo de tres años, superando así al megacolisionador propuesto por Europa. Los 100 kilómetros Colisionador circular de electrones y positrones (CEPC) Su objetivo sería medir el bosón de Higgs, una partícula misteriosa que le da masa a todo, con exquisito detalle. Esta información podría responder preguntas fundamentales sobre cómo evolucionó el Universo y por qué las partículas interactúan de la forma en que lo hacen.
El año que viene, la propuesta del CEPC se presentará ante el gobierno chino para su posible inclusión en su próximo plan quinquenal. Si logra obtener el apoyo del gobierno, la construcción podría comenzar en 2027 y llevaría alrededor de una década, según un informe completo de diseño técnico publicado el 3 de junio. El informe estima que el colisionador de gran tamaño costaría 36.400 millones de yuanes (5.200 millones de dólares), lo que haría que su construcción y funcionamiento fuera considerablemente más barato que los 17.000 millones de dólares de Europa. Futuro colisionador circular (FCC). La construcción de la instalación europea comenzará en la década de 2030 si recibe la aprobación del gobierno.
Dentro de su enorme túnel subterráneo, el CEPC aplastaría electrones y sus antipartículas, los positrones, a energías extraordinariamente altas para generar millones de bosones de Higgs. La gran cantidad de ellos permitiría a los investigadores estudiar la partícula con mayor detalle que nunca, dice Andrew Cohen, físico teórico de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong. Al medir el Higgs con mayor precisión, los investigadores podrán investigar cuestiones que van más allá del Modelo Estándar (la teoría líder pero incompleta sobre de qué está hecho el cosmos), como la naturaleza de la materia oscura y por qué hay más materia ordinaria que antimateria. En el universo.
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El último informe incluye un plano detallado del diseño del acelerador y los prototipos de los componentes, dice el físico Wang Yifang, director del Instituto de Física de Altas Energías (IHEP) de la Academia China de Ciencias en Beijing. También incluye evaluaciones de tres sitios potenciales: Qinhuangdao, Changsha y Huzhou. «Ahora estamos seguros de que se trata de una máquina real que podemos construir», afirma Wang.
Muchos de los componentes previstos para la megamáquina china ya se están probando en otras instalaciones del país, dice Frank Zimmermann, físico del CERN, el laboratorio europeo de física de partículas cerca de Ginebra, Suiza. Entre ellos se encuentran los casi completos Fuente de fotones de alta energía en Beijing. Dado que China ya alberga un colisionador similar al CEPC (el Colisionador de Electrones y Positrones de Beijing), el IHEP podría ahora tener más experiencia en esta área que el CERN, dice Zimmermann, quien presidió el comité de revisión del informe de diseño técnico del CEPC. y también está involucrado en la FCC. «Lograron grandes avances», dice.
Ayuda del extranjero
El informe de diseño técnico demuestra que China es capaz de construir el acelerador del CEPC con poca ayuda de investigadores internacionales, dice Cohen, miembro del Comité Asesor Internacional del CEPC. «Si quieren construir el acelerador y avanzar, pueden hacerlo». Pero añade que China probablemente necesitará recurrir a expertos externos para desarrollar los detectores del colisionador, que no fueron el tema central del informe.
Otro obstáculo que podría enfrentar el CEPC es atraer financiamiento de otros países a la luz de las tensiones geopolíticas actuales, dice Tian Yu Cao, historiador y filósofo de la física de partículas y la teoría cuántica de campos de la Universidad de Boston en Massachusetts. “Creo que habrá una mayor resistencia de Occidente a ayudar a China”, afirma Cao.
Pero el desafío de conseguir financiación internacional no es exclusivo de China. En mayo, el gobierno alemán dijo no pagaría su parte del precio de 17.000 millones de dólares de la FCC, lo que supuso un gran revés para el proyecto.
Sin embargo, Wang confía en que el CEPC será un esfuerzo internacional. Señala que los investigadores internacionales ya representan entre el 30% y el 50% de los equipos que trabajan en algunas de las enormes instalaciones de física de China, entre ellas el Observatorio subterráneo de neutrinos de Jiangmen in Kaiping, que comenzará a funcionar este año. «Creemos [the CEPC] va a ser similar”, dice.
Mientras tanto, Wang y su equipo están trabajando en un informe de diseño de ingeniería que describirá la construcción del CEPC con más detalle. «Estamos tratando de asegurarnos de que estamos completamente preparados para un proyecto de este tipo», afirma Wang.
Este artículo se reproduce con permiso y fue publicado por primera vez el 17 de junio de 2024.