Для охвата спутника по экватору и столкновения протонов с энергиями, во много раз превышающими параметры Большого адронного коллайдера, потребуется кольцо, подобное «лунному адронному коллайдеру.
Ученые проанализировали возможности строительства крупного коллайдера частиц на орбите Земли. Специалисты считают, что в ближайшем будущем реализация такого масштабного проекта маловероятна. Но при условии запуска, он предоставит возможность столкновения частиц с энергией около 14 квадриллионов электронвольт (эВ) — это будет в тысячи раз мощнее, чем в Большом адронном коллайдере (БАК). Об этом Джеймс Бичем (James Beacham) из Университета Дьюка и Франк Циммерман (Frank Zimmermann) из Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН) сообщают в новой статье, представленной в открытой онлайн-библиотеке arXiv.org.
Ускорители частиц, известные как коллайдеры, используются для разгона элементарных частиц до чрезвычайно высоких скоростей, приближающихся к скорости света, после чего они сталкиваются друг с другом или с мишенью. В результате такого столкновения образуется множество вторичных частиц, анализ которых позволяет выявлять и изучать ранее неизвестные явления и их свойства. Исследования, проводимые при более высоких энергиях столкновений, дают возможность изучать более глубинные фундаментальные свойства материи.
Несмотря на наличие Большого адронного коллайдера, который разгоняет частицы в кольцевом тоннеле протяженностью почти 27 километров, физики и инженеры рассматривают возможность создания еще более масштабных устройств. Одним из таких проектов является ЦЕРН Future Circular Collider с тоннелем 80-100 километров и энергиями до 100 ТэВ. По мысли Циммермана и Бичема, «лунный» коллайдер может стать следующим.
На Луне, где отсутствуют многие ограничения, характерные для Земли, кольцо может пройти по ее экватору и охватить почти 11 тысяч километров. Почти все постройки потребуют размещения под земной поверхностью для защиты от космической радиации и микрометеоритов. Если будущие технологии позволят это реализовать, физики получат бесценный инструмент. Согласно расчетам ученых, энергия прямых столкновений протонов в нем может достигать 14 ПэВ.