مصادم دائري مستقبلي

📅 آخر تحديث: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 11 صور
الموسوعة الحرة

مقارنة بين المصادمات الدائرية المستقبلية التي تم النظر فيها في إطار دراسة لجنة الاتصالات الفيدرالية والمصادمات الدائرية السابقة.

يُعدّ مصادم الجسيمات الدائري المستقبلي ( FCC ) مسرّع جسيمات مقترحًا بطاقة أعلى بكثير من طاقة المصادمات الدائرية السابقة ، مثل مسرع البروتونات الفائق ، ومسرع تيفاترون ، ومصادم الهادرونات الكبير (LHC). [ 1 ] [ 2 ] يدرس مشروع FCC ثلاثة سيناريوهات لأنواع التصادم: FCC-hh، لتصادمات الهادرونات ، بما في ذلك تصادمات البروتونات والأيونات الثقيلة؛ وFCC-ee، لتصادمات الإلكترونات والبوزيترونات ؛ وFCC-eh، لتصادمات الإلكترونات والهادرونات. [ 3 ]

في مصادم FCC-hh، تبلغ الطاقة الإجمالية لكل حزمة 560 ميغا جول. ومع طاقة تصادم مركز الكتلة البالغة 100 تيرا إلكترون فولت (مقابل 14 تيرا إلكترون فولت في مصادم الهادرونات الكبير)، ترتفع قيمة الطاقة الإجمالية إلى 16.7 غيغا جول. تتجاوز قيم الطاقة الإجمالية هذه طاقة مصادم الهادرونات الكبير الحالي بما يقارب 30 ضعفًا. [ 4 ]

استضاف مركز سيرن دراسةً أجرتها لجنة الاتصالات الفيدرالية لاستكشاف جدوى سيناريوهات مختلفة لمصادمات الجسيمات، بهدف زيادة الطاقة واللمعان بشكل ملحوظ مقارنةً بالمصادمات الحالية. وتهدف هذه الدراسة إلى استكمال التصاميم التقنية الحالية لمصادمات الإلكترون/البوزيترون الخطية المقترحة، مثل المصادم الخطي الدولي والمصادم الخطي المضغوط .

تستكشف هذه الدراسة إمكانات المصادمات الدائرية للهادرونات واللبتونات ، من خلال تحليل مفاهيم البنية التحتية والتشغيل، والنظر في برامج البحث والتطوير التكنولوجي اللازمة لبناء وتشغيل مصادم دائري مستقبلي. وقد نُشر تقرير التصميم المفاهيمي في أوائل عام 2019، [ 5 ] بالتزامن مع التحديث المقرر للاستراتيجية الأوروبية لفيزياء الجسيمات .

خلفية

بدأت دراسة سيرن استجابةً مباشرةً للتوصية ذات الأولوية القصوى في الاستراتيجية الأوروبية المُحدَّثة لفيزياء الجسيمات ، والمنشورة عام 2013، والتي دعت إلى "إجراء دراسات تصميمية لمشاريع المُسرِّعات في سياق عالمي، مع التركيز على آلات البروتون-بروتون والإلكترون-بوزيترون عالية الطاقة. وينبغي ربط هذه الدراسات التصميمية ببرنامج بحث وتطوير قوي للمُسرِّعات، يشمل المغناطيسات عالية المجال وهياكل التسريع عالية التدرج، بالتعاون مع المعاهد والمختبرات والجامعات الوطنية في جميع أنحاء العالم". وكان الهدف هو إثراء التحديث التالي للاستراتيجية الأوروبية لفيزياء الجسيمات (2019-2020) ومجتمع الفيزياء الأوسع نطاقًا، وذلك فيما يتعلق بجدوى المصادمات الدائرية، استكمالًا للدراسات السابقة للمصادمات الخطية، فضلًا عن المقترحات الأخرى لتجارب فيزياء الجسيمات.

كما أن إطلاق دراسة لجنة الاتصالات الفيدرالية كان متوافقًا مع توصيات لجنة تحديد أولويات مشروع فيزياء الجسيمات في الولايات المتحدة (P5) واللجنة الدولية للمسرعات المستقبلية (ICFA)، وهي مجموعة عمل تابعة للاتحاد الدولي للفيزياء البحتة والتطبيقية .

أثار اكتشاف بوزون هيغز في مصادم الهادرونات الكبير (LHC)، إلى جانب غياب أي ظواهر تتجاوز النموذج القياسي في التصادمات عند طاقات مركز الكتلة التي تصل إلى 8 تيرا إلكترون فولت، اهتمامًا متزايدًا بمصادمات دائرية مستقبلية لتوسيع آفاق الطاقة والدقة، مكملاً بذلك الدراسات المتعلقة بالمصادمات الخطية المستقبلية. وقد أعاد اكتشاف بوزون هيغز "خفيف" بكتلة 125 جيجا إلكترون فولت إحياء النقاش حول مصادم لبتونات دائري [ 6 ] يسمح بإجراء دراسات تفصيلية وقياسات دقيقة لهذا الجسيم الجديد. ومع دراسة  نفق جديد محيطه 80-100 كيلومتر (انظر أيضًا VLHC ) [ 7 ] [ 8 ] ، والذي يمكن وضعه في منطقة جنيف، تبيّن أن مصادم لبتونات دائري مستقبلي يمكن أن يوفر طاقات تصادم تصل إلى 400 جيجا إلكترون فولت (مما يسمح بإنتاج كواركات القمة) بمستويات إضاءة غير مسبوقة. كان تصميم FCC-ee (المعروف سابقًا باسم TLEP (مصادم الإلكترون-بوزيترون الثلاثي الكبير [ 9 ] )) يجمع بين الخبرة المكتسبة من LEP2 وأحدث مصانع B.

يُعدّ فقدان الطاقة الناتج عن إشعاع السنكروترون ، والقيمة القصوى للمجالات المغناطيسية التي يمكن الحصول عليها في المغناطيسات المنحنية للحفاظ على مسار دائري للحزم النشطة، من أبرز القيود التي تواجه أداء المُسرّعات الدائرية. ويكتسب إشعاع السنكروترون أهمية خاصة في تصميم وتحسين مصادمات الليبتونات الدائرية، إذ يُحدّ من الطاقة القصوى التي يُمكن بلوغها، حيث تعتمد هذه الظاهرة على كتلة الجسيم المُسرّع. ولمعالجة هذه المشكلات، يلزم تصميم آلة متطورة، إلى جانب تطوير تقنيات مثل تجاويف التسريع (الترددات الراديوية) والمغناطيسات عالية المجال.

ستُمكّن مصادمات الليبتونات المستقبلية، التي تُصنّف ضمن "حدود الشدة واللمعان"، كتلك التي تناولتها دراسة FCC، من دراسة خصائص بوزون هيغز ، وبوزوني W وZ، والكوارك العلوي بدقة عالية جدًا ، ما يُتيح تحديد تفاعلاتها بدقة تفوق دقة اليوم بعشرة أضعاف على الأقل. ويمكن لمصادم FCC-ee جمع 10¹² بوزون Z، و10⁸ زوج من بوزونات W، و10⁶ بوزون هيغز، و4 × 10⁵ زوج من الكواركات العلوية سنويًا. وكخطوة ثانية، يُمكن لمصادم "حدود الطاقة" عند 100 تيرا إلكترون فولت (FCC-hh) أن يكون "أداة اكتشاف" تُتيح زيادة ثمانية أضعاف مقارنةً بنطاق الطاقة الحالي لمصادم الهادرونات الكبير (LHC) .

يعتمد مشروع FCC المتكامل، الذي يجمع بين FCC-ee وFCC-hh، على بنية تحتية تقنية وتنظيمية مشتركة وفعّالة من حيث التكلفة، كما كان الحال مع مصادم الإلكترونات والبوزيترونات الكبير (LEP) ثم مصادم الهادرونات الكبير (LHC). يُحسّن هذا النهج حساسية رصد الظواهر المراوغة عند الكتل المنخفضة بمقدار عدة مراتب، ويُوسّع نطاق اكتشاف الجسيمات الجديدة عند أعلى الكتل بمقدار عشرة أضعاف. سيُمكّن هذا من رسم خرائط فريدة لخصائص بوزون هيغز والقطاع الكهروضعيف ، وتوسيع نطاق البحث عن جسيمات مرشحة مختلفة للمادة المظلمة، مُكمّلاً بذلك مناهج أخرى باستخدام حزم النيوترينو، والتجارب غير التصادمية، وتجارب الفيزياء الفلكية.

تحفيز

لقد ساهم مصادم الهادرونات الكبير (LHC) في تطوير علم المادة والنموذج القياسي . وقد أكمل اكتشاف بوزون هيغز الجزء المتعلق بالجسيمات من النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات ، وهي النظرية التي تصف القوانين التي تحكم معظم الكون المعروف. ومع ذلك، لا يستطيع النموذج القياسي تفسير العديد من الملاحظات، مثل:

دشّن مصادم الهادرونات الكبير مرحلة جديدة من الدراسات التفصيلية لخصائص بوزون هيغز وكيفية تفاعله مع جسيمات النموذج القياسي الأخرى. وستساهم المصادمات المستقبلية ذات الطاقة ومعدل التصادم الأعلى بشكل كبير في إجراء هذه القياسات، مما يُعمّق فهمنا لعمليات النموذج القياسي، ويختبر حدوده، ويبحث عن انحرافات محتملة أو ظواهر جديدة قد تُقدّم مؤشرات على فيزياء جديدة.

تُطوّر دراسة المصادم الدائري المستقبلي (FCC) خياراتٍ لمصادمات دائرية محتملة عالية الطاقة في مركز سيرن، وذلك لما بعد حقبة مصادم الهادرونات الكبير (LHC). ومن بين أهدافها، البحث عن جسيمات المادة المظلمة، التي تُشكّل ما يقارب 25% من طاقة الكون المرئي. [ 10 ] ورغم أن التجارب في المصادمات لا تستطيع استكشاف النطاق الكامل لكتل ​​المادة المظلمة المسموح بها في الرصد الفلكي، إلا أن هناك فئة واسعة جدًا من النماذج للجسيمات الضخمة ذات التفاعل الضعيف (WIMPs) في نطاق كتل يتراوح بين جيجا إلكترون فولت وعشرات التيرا إلكترون فولت، والتي قد تقع ضمن نطاق دراسة المصادم الدائري المستقبلي.

يمكن لبرنامج FCC أن يقود التقدم في قياسات دقيقة للظواهر الكهروضعيفة (EWPO). لعبت هذه القياسات دورًا محوريًا في ترسيخ النموذج القياسي، ويمكنها أن توجه التطورات النظرية المستقبلية. علاوة على ذلك، يمكن لنتائج هذه القياسات أن تُثري بيانات الرصد الفلكي/الكوني. إن الدقة المحسّنة التي يوفرها برنامج FCC المتكامل تزيد من إمكانية اكتشاف فيزياء جديدة.

علاوة على ذلك، سيمكّن جهاز FCC-hh من مواصلة برنامج البحث في تصادمات الأيونات الثقيلة فائقة النسبية من مصادم الأيونات الثقيلة النسبية (RHIC) ومصادم الهادرونات الكبير (LHC). وستفتح الطاقات واللمعان الأعلى التي يوفرها جهاز FCC-hh عند تشغيله بالأيونات الثقيلة آفاقًا جديدة في دراسة الخصائص الجماعية للكواركات والغلوونات. [ 11 ]

تتوقع دراسة FCC أيضًا نقطة تفاعل بين الإلكترونات والبروتونات (FCC-eh). [ 12 ] ستُتيح قياسات التشتت غير المرن العميق هذه تحديد بنية البارتونات بدقة عالية جدًا، مما يوفر قياسًا دقيقًا لثابت الاقتران القوي يصل إلى جزء من الألف. تُعد هذه النتائج أساسية لبرنامج القياسات الدقيقة، وستُحسّن حساسية البحث عن ظواهر جديدة، لا سيما عند الكتل الأعلى.

خمسة بالمئة من المادة والطاقة في الكون قابلة للملاحظة المباشرة. ويصفها النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات بدقة. ماذا عن الـ 95% المتبقية؟

نِطَاق

ركزت دراسة مركز الاتصالات الفيدرالي (FCC) في البداية على مصادم بروتون-بروتون (هادرون أو أيون ثقيل) عالي الطاقة، والذي يمكن أن يضم أيضًا مصادمًا حدوديًا عالي الكثافة للإلكترونات/بوزيترونات (ee) كخطوة أولى. ومع ذلك، بعد تقييم جاهزية التقنيات المختلفة والدوافع الفيزيائية، توصل فريق FCC إلى ما يُسمى ببرنامج FCC المتكامل، والذي يتضمن كخطوة أولى مصادم FCC-ee بفترة تشغيل تبلغ حوالي 10 سنوات في نطاقات طاقة مختلفة من 90 جيجا إلكترون فولت إلى 350 جيجا إلكترون فولت، يليه مصادم FCC-hh بفترة تشغيل تبلغ حوالي 15 عامًا.

حدد فريق التعاون في مشروع مصادم الهادرونات الدائري (FCC) التطورات التكنولوجية اللازمة لتحقيق الطاقة والكثافة المخطط لهما، ويُجري تقييمات جدوى تكنولوجية للعناصر الأساسية للمصادمات الدائرية المستقبلية (مثل المغناطيسات عالية المجال، والموصلات الفائقة، وتجاويف الترددات الراديوية، وأنظمة التبريد والتفريغ، وأنظمة الطاقة، وأنظمة حماية الحزمة، وغيرها). ويحتاج المشروع إلى تطوير هذه التقنيات لتلبية متطلبات جهاز ما بعد مصادم الهادرونات الكبير (LHC)، ولضمان قابليتها للتطبيق على نطاق واسع، مما قد يُفضي إلى تصنيعها على نطاق صناعي أوسع. كما تُقدم الدراسة تحليلًا لتكاليف البنية التحتية والتشغيل، بما يضمن التشغيل الفعال والموثوق لبنية تحتية بحثية مستقبلية واسعة النطاق. وقد حُددت أنشطة البحث والتطوير الاستراتيجية في تقرير مراجعة التصميم (CDR) [ 13 ]، وستركز خلال السنوات القادمة على تقليل تكاليف الإنشاء واستهلاك الطاقة، مع تعظيم الأثر الاجتماعي والاقتصادي، مع التركيز على فوائد الصناعة والتدريب.

يعمل العلماء والمهندسون أيضًا على تطوير مفاهيم أجهزة الكشف اللازمة لمعالجة المسائل الفيزيائية في كل سيناريو من السيناريوهات (hh، ee، he). يتضمن برنامج العمل دراسات تجريبية ودراسات مفاهيمية لأجهزة الكشف، مما يتيح استكشاف فيزياء جديدة. ستعتمد تقنيات أجهزة الكشف على مفاهيم التجارب، وأداء المصادمات المتوقع، والحالات الفيزيائية. يجب تطوير تقنيات جديدة في مجالات متنوعة مثل التبريد الفائق، والموصلية الفائقة، وعلوم المواد، وعلوم الحاسوب، بما في ذلك مفاهيم جديدة لمعالجة البيانات وإدارتها.

مصادمات

قامت دراسة لجنة الاتصالات الفيدرالية بتطوير وتقييم ثلاثة مفاهيم للمسرعات لتقرير التصميم المفاهيمي الخاص بها.

FCC-ee (إلكترون / بوزيترون)

 يُعتبر مصادم الليبتونات، الذي تتراوح طاقات تصادم مركز كتلته بين 90 و350 جيجا إلكترون فولت، خطوةً وسيطةً محتملةً نحو إنشاء منشأة الهادرونات. وقد أتاحت الظروف التجريبية النظيفة لحلقات تخزين الإلكترونات والبوزيترونات سجلاً حافلاً في قياس الجسيمات المعروفة بأعلى دقة، وفي استكشاف الجسيمات المجهولة .

وبشكل أكثر تحديداً، فإن الإضاءة العالية والمعالجة المحسّنة لحزم الليبتونات ستتيح الفرصة لقياس خصائص جسيمات Z و W وهيغز والجسيمات العلوية، بالإضافة إلى التفاعل القوي، بدقة متزايدة. [ 14 ] [ 15 ]

يُمكن لهذا الجهاز البحث عن جسيمات جديدة تتفاعل مع بوزونات هيغز والبوزونات الكهروضعيفة حتى مقاييس طاقة Λ = 7 و 100 تيرا إلكترون فولت. علاوة على ذلك، فإن قياسات الاضمحلالات غير المرئية أو الغريبة لبوزونات هيغز و Z ستوفر إمكانية اكتشاف المادة المظلمة أو النيوترينوات الثقيلة ذات الكتل الأقل من 70 جيجا إلكترون فولت. في الواقع، يُمكن لجهاز FCC-ee أن يُتيح إجراء دراسات معمقة حول كسر التناظر الكهروضعيف، وأن يفتح آفاقًا واسعة للبحث غير المباشر عن فيزياء جديدة على نطاق واسع من حيث الطاقة أو ثوابت التفاعل.   

يتطلب إنشاء مصادم الليبتونات ذي الحد الأقصى للكثافة، FCC-ee، كخطوة أولى، مرحلة تحضيرية تمتد لحوالي 8  سنوات، تليها مرحلة الإنشاء (جميع البنى التحتية المدنية والتقنية، والآلات، وأجهزة الكشف، بما في ذلك التشغيل التجريبي) التي تستغرق 10  سنوات. ومن المتوقع أن تستمر فترة  تشغيل منشأة FCC-ee اللاحقة 15 عامًا، لاستكمال برنامج الفيزياء المُخطط له حاليًا. وبذلك، يصبح إجمالي  مدة إنشاء وتشغيل FCC-ee حوالي 35 عامًا.

FCC-hh (بروتون / بروتون وأيون / أيون)

سيتمكن مصادم الهادرونات المستقبلي، الذي يعمل بطاقة فائقة، من اكتشاف حوامل قوى التفاعلات الجديدة التي تصل كتلتها إلى حوالي 30  تيرا إلكترون فولت، إن وُجدت. تُوسّع طاقة التصادم العالية نطاق البحث عن جسيمات المادة المظلمة إلى ما هو أبعد من نطاق التيرا إلكترون فولت، بينما يُمكن البحث عن الشركاء المتناظرين للكواركات والغلوونات عند كتل تصل إلى 15-20  تيرا إلكترون فولت، كما يُمكن توسيع نطاق البحث عن بنية فرعية محتملة داخل الكواركات إلى مسافات تصل إلى 10⁻²¹ متر . وبفضل الطاقة العالية ومعدل التصادم المرتفع ، سيتم إنتاج مليارات من بوزونات هيغز وتريليونات من كواركات القمة، مما يُتيح فرصًا جديدة لدراسة الاضمحلالات النادرة وفيزياء النكهات.

كما سيعمل مصادم الهادرونات على توسيع نطاق دراسة تفاعلات هيغز وبوزون القياس إلى طاقات أعلى بكثير من مقياس TeV، مما يوفر طريقة لتحليل الآلية الكامنة وراء كسر التناظر الكهروضعيف بالتفصيل.

في تصادمات الأيونات الثقيلة، يسمح مصادم FCC-hh باستكشاف البنية الجماعية للمادة في ظروف كثافة ودرجة حرارة أكثر تطرفاً من ذي قبل. [ 16 ] [ 17 ]

أخيرًا، يُعزز مصادم FCC-he من تنوع برنامج البحث الذي يوفره هذا المرفق الجديد. فمع الطاقة الهائلة التي يوفرها  شعاع البروتونات ذو طاقة 50 تيرا إلكترون فولت، وإمكانية توفر شعاع إلكتروني بطاقة تصل إلى 60  جيجا إلكترون فولت، تُفتح آفاق جديدة لدراسة فيزياء التشتت غير المرن العميق . وسيكون مصادم FCC-he بمثابة مصنع هيغز عالي الدقة [ 18 ] ، ومجهرًا قويًا قادرًا على اكتشاف جسيمات جديدة، ودراسة تفاعلات الكواركات/الغلوونات ، وفحص البنية التحتية المحتملة للمادة في العالم.

في سيناريو التكامل لمصادم الهادرونات ذي الطاقة العالية (FCC)، ستبدأ المرحلة التحضيرية لمصادم الهادرونات ذي الطاقة العالية (FCC-hh) في النصف الأول من مرحلة تشغيل مصادم الهادرونات ذي الطاقة العالية (FCC-ee). بعد توقف تشغيل FCC-ee، سيتم إزالة الجهاز، وإجراء أعمال هندسية مدنية محدودة، وتكييف البنية التحتية التقنية العامة، يليها تركيب جهاز وكاشف FCC-hh وتشغيلهما، وتستغرق هذه العملية حوالي 10  سنوات. من المتوقع أن تستمر عملية تشغيل منشأة FCC-hh اللاحقة لمدة 25  عامًا، ليصبح إجمالي مدة  بناء وتشغيل FCC-hh 35 عامًا.

يُتيح التنفيذ المرحلي فترة زمنية تتراوح بين 20 و30  عامًا للبحث والتطوير في التقنيات الرئيسية لمصادم الهادرونات الكبير عالي الإضاءة (FCC-hh). وهذا من شأنه أن يسمح بدراسة تقنيات بديلة، مثل المغناطيسات فائقة التوصيل ذات درجة الحرارة العالية، ومن المتوقع أن يؤدي إلى تحسين المعايير وتقليل مخاطر التنفيذ، مقارنةً بالبناء الفوري بعد انتهاء مشروع مصادم الهادرونات الكبير عالي الإضاءة (HL-LHC).

مصادم الهادرونات الكبير عالي الطاقة

يُمكن لمصادم الهادرونات عالي الطاقة، الموجود في نفس النفق ولكن باستخدام  مغناطيسات ثنائية القطب جديدة من فئة FCC-hh بقوة 16 تسلا، أن يُوسّع حدود الطاقة الحالية بمقدار الضعف تقريبًا (طاقة تصادم تبلغ 27  تيرا إلكترون فولت)، ومن المتوقع أن يُنتج إضاءة متكاملة أكبر بثلاث مرات على الأقل من مصادم الهادرونات  الكبير عالي الإضاءة (HL-LHC). يُمكن لهذا الجهاز أن يُتيح أول قياس للاقتران الذاتي لبوزون هيغز، وأن يُنتج جسيمات مباشرة بمعدلات كبيرة على نطاقات تصل إلى 12  تيرا إلكترون فولت، مما يُضاعف تقريبًا نطاق اكتشاف الفيزياء الجديدة الذي يُتيحه مصادم الهادرونات الكبير عالي الإضاءة. يُعيد المشروع استخدام البنية التحتية الموجودة تحت الأرض لمصادم الهادرونات الكبير، وأجزاء كبيرة من سلسلة الحقن في مركز سيرن.

من المفترض أن يستوعب مصادم الهادرونات الكبير عالي الإضاءة نقطتي تفاعل عاليتي الإضاءة (IPs  1 و 5) في مواقع تجارب ATLAS و CMS الحالية ، بينما يمكنه استضافة تجربتين ثانويتين مع الحقن كما هو الحال بالنسبة لمصادم الهادرونات الكبير الحالي.

يمكن أن يحل مصادم الهادرونات الكبير عالي الطاقة محل مصادم الهادرونات الكبير عالي الطاقة بشكل مباشر، وأن يوفر برنامجًا بحثيًا لمدة 20  عامًا تقريبًا بعد منتصف القرن الحادي والعشرين.

التقنيات

بما أن تطوير جيل جديد من مسرعات الجسيمات يتطلب تقنية جديدة، فقد درست دراسة مركز الاتصالات الفيدرالي المعدات والآلات اللازمة لتنفيذ المشروع، مع الأخذ في الاعتبار الخبرة المكتسبة من مشاريع المسرعات السابقة والحالية. [ 19 ]

تدفع دراسة لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) البحث في مجال المواد فائقة التوصيل.

يتم وضع أسس هذه التطورات من خلال برامج البحث والتطوير المركزة:

  • مغناطيس مسرع عالي المجال بقوة 16 تسلا وأبحاث الموصلات الفائقة ذات الصلة،
  • نظام تسريع بترددات الراديو بقدرة 100  ميجاوات قادر على نقل الطاقة بكفاءة من شبكة الكهرباء إلى الحزم،
  • بنية تحتية واسعة النطاق وعالية الكفاءة للتبريد الفائق لتبريد مكونات المسرعات فائقة التوصيل وأنظمة التبريد المصاحبة لها.
أنتجت مجموعة المغناطيس في CERN مغناطيسًا بقوة مجال ذروة تبلغ 16.2 تسلا - أي ما يقرب من ضعف ما تنتجه ثنائيات الأقطاب الحالية في مصادم الهادرونات الكبير - مما يمهد الطريق لمسرعات مستقبلية أكثر قوة.
تم تطوير تجاويف جديدة فائقة التوصيل تعمل بترددات الراديو لتسريع الجسيمات إلى طاقات أعلى.

هناك حاجة إلى العديد من التقنيات الأخرى من مختلف المجالات (فيزياء المسرعات، والمغناطيسات عالية المجال، وعلم التبريد، والفراغ، والهندسة المدنية، وعلم المواد، والموصلات الفائقة، ...) من أجل التشغيل الموثوق والمستدام والفعال.

تقنيات المغناطيس

تُعدّ المغناطيسات فائقة التوصيل ذات المجال المغناطيسي العالي تقنيةً أساسيةً لتمكين مصادم الهادرونات الرائد. ولتوجيه حزمة طاقة 50 تيرا إلكترون فولت عبر  نفق طوله 100 كيلومتر، سيلزم استخدام ثنائيات أقطاب مغناطيسية بقوة 16 تسلا، أي ضعف قوة المجال المغناطيسي لمصادم الهادرونات الكبير.

تطور المغناطيسات فائقة التوصيل المصنوعة من النيوبيوم والتيتانيوم لاستخدامها في مسرعات الجسيمات.

تتمثل الأهداف الرئيسية لأبحاث وتطوير مغناطيس ثنائي القطب من النيوبيوم والقصدير (Nb3Sn) بقوة 16 تسلا، والمخصص لمسرع جسيمات كبير، في إثبات جدوى هذا النوع من المغناطيسات في مسرعات الجسيمات، وضمان أداء مناسب بتكلفة معقولة. ولذلك، تهدف هذه الأبحاث إلى رفع أداء الموصل إلى ما يتجاوز الحدود الحالية، وتقليل هامش الحمل المطلوب، مما يؤدي إلى تقليل كمية الموصل المستخدم وحجم المغناطيس، بالإضافة إلى تطوير تصميم مغناطيسي مُحسَّن يُحقق أقصى أداء بأقل تكلفة. [ 20 ] [ 21 ]

يهدف البحث والتطوير في مجال المغناطيس إلى توسيع نطاق تشغيل مغناطيسات المسرعات القائمة على الموصلات الفائقة ذات درجة الحرارة المنخفضة (LTS) حتى 16 تسلا واستكشاف التحديات التكنولوجية الكامنة في استخدام الموصلات الفائقة ذات درجة الحرارة العالية (HTS) لمغناطيسات المسرعات في نطاق 20 تسلا.

تجاويف الترددات الراديوية فائقة التوصيل

تفقد الحزم التي تتحرك في مسرع دائري نسبة من طاقتها بسبب إشعاع السنكروترون : تصل إلى 5% في كل دورة للإلكترونات والبوزيترونات، ونسبة أقل بكثير للبروتونات والأيونات الثقيلة. وللحفاظ على طاقتها، يوفر نظام من تجاويف الترددات الراديوية طاقة تصل إلى 50  ميغاواط لكل حزمة بشكل مستمر. وقد أطلقت دراسة مركز الاتصالات الفيدرالي (FCC) خطوط بحث وتطوير مخصصة لتقنية طلاء الأغشية الرقيقة فائقة التوصيل، والتي ستتيح تشغيل تجاويف الترددات الراديوية عند درجات حرارة أعلى (سيرن، كوريير، أبريل 2018)، [ 22 ] [ 23 ] مما يقلل من متطلبات الطاقة الكهربائية للتبريد الفائق، ويقلل من عدد التجاويف المطلوبة بفضل زيادة تدرج التسارع. ويهدف نشاط بحث وتطوير جارٍ، يتم تنفيذه بالتعاون الوثيق مع مجتمع المصادمات الخطية، إلى رفع ذروة كفاءة الكليسترونات من 65% إلى أكثر من 80%. يمكن أن تجد تجاويف تسريع النيوبيوم والنحاس ذات درجة الحرارة العالية والتدرج العالي ومصادر طاقة الترددات الراديوية عالية الكفاءة العديد من التطبيقات في مجالات أخرى.

علم التبريد

يُعدّ تسييل الغاز عمليةً كثيفة الاستهلاك للطاقة في تكنولوجيا التبريد الفائق . وستعتمد مصادمات الليبتونات والهادرونات المستقبلية بشكل مكثف على أجهزة فائقة التوصيل تعمل عند درجات حرارة منخفضة تبلغ 4.5 كلفن و1.8 كلفن، مما يتطلب توزيعًا واستعادةً وتخزينًا واسع النطاق للسوائل المبردة.

يؤدي تحسين كفاءة دورة التبريد من 33% إلى 45% إلى انخفاض التكلفة والطاقة بنسبة 20%.

ونتيجة لذلك، فإن أنظمة التبريد العميق التي يجب تطويرها تعادل ضعفين إلى أربعة أضعاف الأنظمة المستخدمة حاليًا، وتتطلب زيادة في التوافر وكفاءة قصوى في استهلاك الطاقة . ومن المتوقع أن تجد أي تحسينات إضافية في مجال التبريد العميق تطبيقات واسعة في تقنيات التصوير الطبي.

يجب أن يمتص نظام التفريغ الخاص بحزمة الجسيمات المبردة في مصادم الهادرونات عالي الطاقة طاقةً قدرها 50 واط لكل متر عند درجات حرارة منخفضة للغاية. ولحماية التجويف البارد للمغناطيس من الحمل الحراري، يجب أن يكون نظام التفريغ مقاومًا لتأثيرات سحابة الإلكترونات، ومتينًا للغاية، ومستقرًا في ظل ظروف التبريد الفائق التوصيل.

ينبغي أن يسمح ذلك أيضًا بتغذية راجعة سريعة في وجود تأثيرات المعاوقة. يجب تطوير مواد مركبة جديدة لتحقيق هذه الخصائص الحرارية والميكانيكية والكهربائية الفريدة لأنظمة التجميع . ويمكن استكمال هذه المواد بالاستكشاف الجاري لطلاء الأغشية الرقيقة ذات الطاقة السالبة، المستخدمة في السطح الداخلي لحجرات التفريغ النحاسية.

المحاذاة

يتطلب مصادم الهادرونات ذو طاقة 100 تيرا إلكترون فولت مُجمِّعات فعّالة ومتينة، إذ  يُتوقع وجود 100 كيلو واط من الإشعاع الخلفي الهادروني عند نقاط التفاعل. علاوة على ذلك، تُعدّ أنظمة التحكم السريعة ذاتية التكيف، ذات فجوات التجميع دون المليمترية، ضرورية لمنع حدوث تلف لا رجعة فيه للجهاز، ولإدارة الطاقة المُخزّنة في كل حزمة، والتي تبلغ 8.3 جيجا جول.

لمعالجة هذه التحديات، تبحث دراسة مركز أبحاث المواد المركبة (FCC) عن تصاميم قادرة على تحمل أحمال الطاقة الكبيرة مع تشوه عابر مقبول ودون أي ضرر دائم. سيتم دراسة مركبات جديدة ذات خصائص حرارية وميكانيكية وكهربائية محسّنة بالتعاون مع برنامجي FP7 HiLumi LHC DS و EuCARD2.

الإطار الزمني

يُعد مصادم الهادرونات الكبير في سيرن، مع تحديث الإضاءة العالية الخاص به، أكبر وأقوى مسرع جسيمات في العالم، ومن المتوقع أن يستمر في العمل حتى عام 2036. وقد تم إطلاق عدد من المقترحات المختلفة لبنية تحتية بحثية لما بعد مصادم الهادرونات الكبير في فيزياء الجسيمات ، بما في ذلك الآلات الخطية والدائرية.

تستكشف دراسة لجنة الاتصالات الفيدرالية سيناريوهات مختلفة لمصادمات الجسيمات الدائرية الموجودة في  نفق جديد محيطه 100 كيلومتر، استنادًا إلى تجربة مصادم الإلكترونات والبوزيترونات الكبير (LEP) ومصادم الهادرونات الكبير (LHC) ، واللذان يقعان في نفس  النفق المحيط به 27 كيلومترًا. ويُعدّ إطار زمني مدته 30 عامًا مناسبًا لتصميم وبناء مجمع مسرعات كبير وكواشف جسيمات.

تُوفّر الخبرة المكتسبة من تشغيل مصادم الإلكترونات والبوزيترونات الكبير (LEP) ومصادم الهادرونات الكبير (LHC)، بالإضافة إلى فرصة اختبار التقنيات الجديدة في مصادم الهادرونات الكبير عالي الإضاءة (High Luminosity LHC)، أساسًا لتقييم جدوى إنشاء مُسرِّع جسيمات لما بعد مصادم الهادرونات الكبير. في عام 2018، نشر فريق FCC تقرير التصميم المفاهيمي (CDR) المكون من أربعة مجلدات [ 13 ] كمُساهمة في الاستراتيجية الأوروبية القادمة لفيزياء الجسيمات. [ 4 ] تُركِّز المجلدات الأربعة على: (أ) "المجلد 1: فرص الفيزياء"؛ [ 24 ] (ب) "المجلد 2: FCC-ee: مصادم الليبتونات"؛ [ 25 ] (ج) "المجلد 3: FCC-hh: مصادم الهادرونات"؛ [ 26 ] و(د) "المجلد 4: مصادم الهادرونات الكبير عالي الطاقة". [ 27 ]

إن الفترة الزمنية الطويلة التي تبلغ حوالي عشرين عامًا لتصميم وبناء مسرع جسيمات واسع النطاق تتطلب جهدًا منسقًا.

منظمة

تُعد دراسة FCC، التي يستضيفها CERN، تعاونًا دوليًا يضم 135 معهدًا بحثيًا وجامعة و25 شريكًا صناعيًا من جميع أنحاء العالم.

انطلقت دراسة لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) استجابةً للتوصية الواردة في تحديث الاستراتيجية الأوروبية لفيزياء الجسيمات لعام 2013، والتي اعتمدها مجلس سيرن . وتُدار الدراسة من قبل ثلاث هيئات: مجلس التعاون الدولي (ICB)، واللجنة التوجيهية الدولية (ISC)، واللجنة الاستشارية الدولية (IAC).

تنظيم دراسة لجنة الاتصالات الفيدرالية

تُراجع لجنة التنسيق الدولية (ICB) احتياجات الدراسة من الموارد وتُحدد أوجه التوافق ضمن التعاون. وبذلك، تُوجه مساهمات المشاركين في التعاون بهدف إنشاء شبكة مساهمات متوازنة جغرافيًا ومتكاملة موضوعيًا. أما لجنة التنسيق الدولية (ISC) فهي الهيئة الإشرافية والرئيسية المسؤولة عن تنفيذ الدراسة، وتعمل نيابةً عن التعاون.

تتولى لجنة التنسيق الدولية مسؤولية التنفيذ السليم لقرارات لجنة التنسيق الدولية، وتحديد النطاق الاستراتيجي والأهداف الفردية وبرنامج عمل الدراسة. ويُسهّل عملها فريق التنسيق، وهو الهيئة التنفيذية الرئيسية للمشروع، الذي يتولى تنسيق حزم العمل الفردية والإدارة اليومية للدراسة.

وأخيراً، تقوم اللجنة الاستشارية الدولية بمراجعة التقدم العلمي والتقني للدراسة وتقديم توصيات علمية وتقنية إلى اللجنة التوجيهية الدولية للمساعدة في تسهيل اتخاذ القرارات التقنية الرئيسية.

التمويل الخيري

في ديسمبر/كانون الأول 2025، أعلن مركز سيرن أن فاعلي الخير من القطاع الخاص، بقيادة قطبي الاتصالات والإنترنت يوري ميلنر وإريك شميدت (عبر مؤسسة جائزة بريكثرو وصندوق شميدت للابتكار)، إلى جانب جون إلكان وخافيير نيل، قد تعهدوا بتقديم 860 مليون يورو (مليار دولار أمريكي) لتمويل مساعي سيرن للحصول على موافقة الدول الأعضاء على مشروع FCC. وأكد فاعلو الخير أن مشروع FCC لن يُسهم فقط في تقديم رؤى جديدة حول النموذج القياسي، بل سيُحدث أيضًا تأثيرات عميقة على التقنيات الجديدة. وأشار سيرن إلى أن هذا التعهد هو الأول من نوعه في تاريخ المؤسسة. وكان من المتوقع حينها أن تتم الموافقة في عام 2028. [ 28 ] [ 29 ]

نقد

تعرض مشروع مسرع الجسيمات المقترح من قبل لجنة الاتصالات الفيدرالية لانتقادات بسبب تكلفته، حيث من المتوقع أن تتجاوز تكلفة نسخة مصادم الهادرونات ذي الطاقة القصوى (FCC-hh) من هذا المشروع 20  مليار دولار أمريكي. [ 30 ]

سيناريو التخطيط والوضع PA31-4.0 الخاص بلجنة الاتصالات الفيدرالية.
سيناريو التخطيط والوضع PA31-4.0 [ 31 ] من لجنة الاتصالات الفيدرالية.

انتقدت الفيزيائية والمؤلفة وصانعة المحتوى سابين هوسنفيلدر [ 32 ] مقطع فيديو ترويجيًا ذا صلة، لعرضه مجموعة واسعة من المشكلات المفتوحة في الفيزياء، على الرغم من أن المُسرِّع لن يكون لديه على الأرجح سوى القدرة على حل جزء صغير منها. وأشارت إلى أنه ( حتى عام 2019)لا يوجد سبب يدعو إلى أن تكون التأثيرات الفيزيائية الجديدة، مثل الجسيمات المكونة للمادة المظلمة، متاحة في المصادم الأكبر التالي. [ 33 ] [ 34 ]

جاء الرد على هذا النقد من داخل مجتمع الفيزياء، وكذلك من فلاسفة ومؤرخين للعلوم، الذين أكدوا على الإمكانات الاستكشافية لأي مصادم واسع النطاق في المستقبل. [ 35 ] يتضمن المجلد الأول من تقرير التصميم المفاهيمي لمصادم الطاقة العالية نقاشًا فيزيائيًا مفصلًا. كتب جيان جيوديس ، رئيس قسم الفيزياء النظرية في سيرن، ورقة بحثية بعنوان "مستقبل مصادمات الطاقة العالية" [ 36 ]، بينما وردت تعليقات أخرى من جيريمي بيرنشتاين ، وليزا راندال ، وجيمس بيتشام ، [ 37 ] وهاري كليف [ 38 ] [ 39 ] وتوماسو دوريغو [ 40 ] [ 41 ] ، وغيرهم. في مقابلة حديثة مع مجلة CERN Courier ، وصف نيما أركاني حامد، المتخصص في النظريات ، الهدف التجريبي الملموس لمصادم ما بعد مصادم الهادرونات الكبير (LHC): "مع أنه لا يوجد أي ضمان على الإطلاق لإنتاج جسيمات جديدة، إلا أننا سنختبر قوانيننا الحالية بدقة في أقسى البيئات التي درسناها على الإطلاق. ومع ذلك، فإن قياس خصائص بوزون هيغز كفيل بالإجابة على بعض الأسئلة الملحة. [...] سيجيب مصنع هيغز بشكل قاطع على هذا السؤال من خلال قياسات دقيقة لتفاعل بوزون هيغز مع مجموعة كبيرة من الجسيمات الأخرى في بيئة تجريبية نقية للغاية." [ 42 ] علاوة على ذلك، ظهرت بعض الردود الفلسفية على هذا النقاش، وأبرزها رد ميشيلا ماسيمي التي أكدت على الإمكانات الاستكشافية للمصادمات المستقبلية: "يُجسد علم فيزياء الطاقة العالية بشكلٍ رائع طريقةً مختلفةً للتفكير في التقدم، حيث يُقاس التقدم باستبعاد الاحتمالات الممكنة، وذلك باستبعاد سيناريوهات معينة يُمكن تصورها فيزيائيًا بمستوى ثقة عالٍ (95%)، ورسم خريطةٍ بذلك لمساحة ما قد يكون ممكنًا موضوعيًا في الطبيعة. في 99.9% من الحالات، هكذا يتقدم علم الفيزياء، وفي الحالات المتبقية، يحصل أحدهم على جائزة نوبل لاكتشافه جسيمًا جديدًا." [ 43 ]

دراسات حول المصادمات الخطية

تمت الموافقة على ترقية مصادم الهادرونات الكبير (LHC) لزيادة سطوعه [HL-LHC] بهدف تمديد عمره التشغيلي حتى منتصف ثلاثينيات القرن الحالي. ستسهل هذه الترقية اكتشاف العمليات النادرة وتحسين القياسات الإحصائية.

تُكمّل دراسة المصادم الدائري المستقبلي الدراسات السابقة للمصادمات الخطية. وقد أُطلق المصادم الخطي المضغوط (CLIC) في عام 1985 في مركز سيرن. [ 44 ] يدرس CLIC جدوى إنشاء مصادم عالي الطاقة (يصل إلى 3 تيرا إلكترون فولت) وعالي الإضاءة للبتونات (الإلكترونات/البوزيترونات).

يُعدّ المصادم الخطي الدولي مشروعًا مشابهًا لمشروع CLIC، ومن المخطط أن تصل طاقة تصادمه إلى 500 جيجا إلكترون فولت. وقدّم تقرير التصميم الفني الخاص به في عام 2013. [ 45 ] وفي عام 2013، شكّلت الدراستان شراكة تنظيمية، هي تعاون المصادم الخطي (LCC)، لتنسيق وتطوير أعمال التطوير العالمية للمصادم الخطي. [ 46 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ بينيديكت، م.؛ زيمرمان، ف. (28 مارس 2014). "دراسة المصادم الدائري المستقبلي" . مجلة سيرن كورير . تم الاطلاع عليه في 4 يوليو 2018 .
  2. ↑ بينيديكت، م.؛ زيمرمان، ف. (ربيع 2015). "دراسة المصادم الدائري المستقبلي (FCC)" . نشرة الاتحاد الدولي لعلم الجسيمات . تم الاطلاع عليه في 4 يوليو 2018 .
  3. ↑ "مصادم الجسيمات الدائري المستقبلي" . 13 يونيو 2023.
  4. ١ ٢ https://cds.cern.ch/record/2651300/files/CERN-ACC-2018-0058.pdf صفحة ٢٤٨، معلمات الحزمة، تعطي طاقة إجمالية بالجيجا جول بناءً على عدد البروتونات لكل حزمة وعدد الحزم [١٠٤٠٠] في FCC-hh: https://www.wolframalpha.com/input/?i=10400*1.0*(10%5E11)*100*(10%5E12)*1.602*(10%5E-19)
  5. ↑ "مصادم دائري مستقبلي: تقرير التصميم المفاهيمي" . مكتب دراسات المصادم الدائري المستقبلي . سيرن. 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 يناير 2019 .
  6. ↑ بلونديل، آلان؛ زيمرمان، فرانك (2011). "مصادم إلكترون-بوزيترون عالي الإضاءة في نفق مصادم الهادرونات الكبير لدراسة بوزون هيغز". arXiv : 1112.2518 [ hep-ex ].
  7. ↑ كوراتزينوس، م.؛ بلونديل، أ.؛ أومون، س.؛ كوك، س.؛ دوبلهامر، أ.؛ هايرر، ب.؛ هولزر، ب.؛ توماس، ر.؛ زيمرمان، ف.؛ ويناندز، أ.؛ ميدينا، ل.؛ بوسكولو، م.؛ بوغومياغكوف، أ.؛ شاتيلوف، د.؛ ليفيتشيف، إ.؛ وآخرون . (2015). "دراسة FCC-ee: التقدم والتحديات". arXiv : 1506.00918 [ physics.acc-ph ]. 
  8. ↑ "اجتماع انطلاق دراسة المصادم الدائري المستقبلي (12-15 فبراير 2014): نظرة عامة · إنديكو" . إنديكو . 12 فبراير 2014.
  9. ↑ داوسون، إس؛ تشين، سي-واي؛ كريج، إن؛ وآخرون . (30 أكتوبر 2013). تقرير فريق عمل هيغز لدراسة تخطيط مجتمع سنوماس 2013. arXiv : 1310.8361 . 
  10. ↑ فيدر، توني (5 فبراير 2019). "سيرن تدرس إنشاء مصادم هادرونات دائري بطاقة 100 تيرا إلكترون فولت". مجلة الفيزياء اليوم (2) 5007. منشورات معهد الفيزياء الأمريكي. رمز Bibcode : 2019PhT..2019b5007F . doi : 10.1063/pt.6.2.20190205a . ISSN 1945-0699 . S2CID 243281841 .  
  11. ↑ داينيز، أ.؛ وآخرون . (4 مايو 2016). "الأيونات الثقيلة في مصادم الجسيمات الدائري المستقبلي". arXiv : 1605.01389v3 [ hep-ph ]. 
  12. ↑ كلاين، ماكس (16-20 أبريل 2018). حالة LHeC (ملف PDF) . ورشة العمل الدولية السادسة والعشرون حول التشتت غير المرن العميق والمواضيع ذات الصلة. كوبي.
  13. 1 2 "FCC CDR" . fcc-cdr.web.cern.ch .
  14. ↑ إليس، ج.؛ يو، ت. (2016). "حساسية مصادمات الإلكترون - بوزيترون المستقبلية المحتملة للفيزياء الجديدة المنفصلة". مجلة فيزياء الطاقة العالية . 2016 (3): 89. arXiv : 1510.04561 . Bibcode : 2016JHEP...03..089E . doi : 10.1007/JHEP03(2016)089 . S2CID 29965872 . 
  15. ↑ د'إنتيريا، د. (2016). "الحالة الفيزيائية لـ FCC-ee". arXiv : 1601.06640 [ hep-ex ].
  16. ↑ زيمرمان، ف.؛ بينيديكت، م.؛ شولت، د.؛ وينينجر، ج. (2014). تحديات مصادمات الجسيمات الدائرية ذات الطاقة العالية (ملف PDF) . المؤتمر الدولي لمسرعات الجسيمات (IPAC 2014)، دريسدن، ألمانيا. JACoW. الصفحات 1-6 . ISBN   978-3-95450-132-8MOXAA01. مؤرشف من الأصل (PDF) بتاريخ 25 فبراير 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 مارس 2016 .
  17. ↑ هينشليف، آي.؛ كوتوال، أ.؛ مانغانو، إم. إل.؛ كويج، سي.؛ وانغ، إل.-تي. (2015). "أهداف اللمعان لتفاعل بروتون-بروتون بطاقة 100 تيرا إلكترون فولت ". المجلة الدولية للفيزياء الحديثة أ . 30 (23): 1544002. arXiv : 1504.06108 . Bibcode : 2015IJMPA..3044002H . doi : 10.1142/S0217751X15440029 . S2CID 118472706 . 
  18. ↑ جاداش، س.؛ كيسيا، ر. أ. (أبريل 2016). "شكل خط بوزون هيغز في مصادمات الليبتونات المستقبلية" . رسائل الفيزياء ب . 755 : 58-63 . arXiv : 1509.02406 . Bibcode : 2016PhLB..755...58J . doi : 10.1016/j.physletb.2016.01.065 .
  19. ↑ بارليتا، دبليو؛ باتاليا، إم؛ كلوت، إم؛ مانجانو، إم؛ بريستيمون، إس؛ روسي، إل؛ سكاندز، بي. (2014). "مصادمات الهادرونات المستقبلية: من منظور الفيزياء إلى البحث والتطوير التكنولوجي" . مجلة الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء، القسم أ . 764 : 352-368 . Bibcode : 2014NIMPA.764..352B . doi : 10.1016/j.nima.2014.07.010 . hdl : 1721.1/98175 .
  20. ↑ شورلينغ، دانيال (2019). مغناطيسات مسرعات النيوبيوم والقصدير: التصاميم والتقنيات والأداء . تشام: سبرينغر أوبن. ISBN 978-3-030-16117-0. OCLC 1119721440 . 
  21. ↑ غورلاي، ستيفن أ.؛ توماسيني، دافيد (2017). "البحث والتطوير نحو مغناطيس ثنائي القطب من النيوبيوم والقصدير بقوة 16 تسلا" ( ملف PDF) . نشرة ديناميكيات الحزم ICFA . 72 : 110-112 .
  22. ↑ "المسيرة الطويلة للنيوبيوم على النحاس" . مجلة سيرن كورير . 19 أبريل 2018.
  23. ↑ مارهاوزر (مختبر جيفرسون)، فرانك؛ شاريتوس (سيرن)، بانوس (27 يونيو 2018). "أول تجاويف نموذجية بتردد 802 ميجاهرتز لمصادم سيرن الدائري المستقبلي" . acceleratingnews.web.cern.ch . مؤرشف من الأصل في 2 نوفمبر 2019. تم الاطلاع عليه في 2 سبتمبر 2019 .
  24. ↑ عبادة، أ.؛ وآخرون . (5 يونيو 2019). "فرص فيزياء FCC" . المجلة الأوروبية للفيزياء C. 79 ( 6) 474. Bibcode : 2019EPJC...79..474A . doi : 10.1140/epjc/s10052-019-6904-3 . hdl : 11729/1646 . 
  25. ↑ عبادة، أ.؛ وآخرون . (1 يونيو 2019). "FCC-ee: مصادم الليبتونات" . المجلة الأوروبية للفيزياء - مواضيع خاصة . 228 (2): 261-623 . doi : 10.1140/epjst/e2019-900045-4 . hdl : 20.500.12008/28116 . 
  26. ↑ عبادة، أ.؛ وآخرون . (1 يوليو 2019). "FCC-hh: مصادم الهادرونات" . المجلة الأوروبية للفيزياء - مواضيع خاصة . 228 (4): 755-1107 . doi : 10.1140/epjst/e2019-900087-0 . hdl : 10150/634126 . 
  27. ↑ عبادة، أ.؛ وآخرون . (1 يوليو 2019). "HE-LHC: مصادم الهادرونات الكبير عالي الطاقة" . المجلة الأوروبية للفيزياء - مواضيع خاصة . 228 (5): 1109-1382 . doi : 10.1140/epjst/e2019-900088-6 . hdl : 20.500.12008/28118 . 
  28. ↑ كليري، دانيال (19 ديسمبر 2025). متبرعون من القطاع الخاص يتعهدون بتقديم مليار دولار أمريكي لمركز سيرن لتطوير مصادم ذرات مستقبلي . مجلة ساينس (تقرير). الجمعية الأمريكية لتقدم العلوم. doi : 10.1126/science.z5v95gb . تاريخ الاطلاع: 18 يناير 2026 .
  29. ↑ «متبرعون من القطاع الخاص يتعهدون بتقديم 860 مليون يورو لمصادم سيرن الدائري المستقبلي» . سيرن . 18 ديسمبر 2025. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 يناير 2026 .
  30. ↑ كاستلفيكي، دافيد (15 يناير 2019). "جيل جديد من مصادم الهادرونات الكبير: سيرن تضع خططًا لمصادم عملاق بتكلفة 21 مليار يورو" . مجلة نيتشر . 565 (7740): 410. Bibcode : 2019Natur.565..410C . doi : 10.1038/d41586-019-00173-2 . PMID 30657746 . 
  31. ^ جوتليبر ، يوهانس. وآخرون . (17 أكتوبر 2024). "توليف القيود والفرص لزرع Futur Collisionneur Circulaire (FCC)" . التقرير الفني لتسليم مشروع الاتحاد الأوروبي FCCIS (باللغة الفرنسية). دوى : 10.5281 / ZENODO.13773120 - عبر زينودو. 
  32. ↑ هوسنفيلدر، سابين (31 أكتوبر 2024). "موقع شخصي" . سابين هوسنفيلدر . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 أكتوبر 2024 .
  33. ↑ «علماء فيزياء الجسيمات يطالبون بتمويل مصادم جسيمات أكبر» . ردود الفعل . ١٦ يناير ٢٠١٩.
  34. ↑ بايبر، كيلسي (22 يناير 2019). "المقامرة البالغة 22 مليار دولار: لماذا لا يشعر بعض الفيزيائيين بالحماس لبناء مصادم جسيمات أكبر" . فوكس .
  35. ^ بنديكت ، مايكل. إليس، جون. شاريتوس، باناجيوتيس. لياناج، شانثا (30 أبريل 2024)، "القفز إلى المستقبل" ، في لياناج، شانثا؛ نوردبيرج، ماركوس. Streit-Bianchi، Marilena (eds.)، العلوم الكبيرة والابتكار والمساهمات المجتمعية (1 ed.)، Oxford University PressOxford، pp. 107– 132، doi : 10.1093/oso/9780198881193.003.0006 ISBN   978-0-19-888119-3تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 يونيو 2024
  36. ↑ جيوديس، جيان (2019). "حول مصادمات الطاقة العالية المستقبلية". arXiv : 1902.07964 [ physics.hist-ph ].
  37. ↑ هل يُعدّ مصادم الجسيمات الذي تبلغ تكلفته 20 مليار دولار إهدارًا للمال؟ يقول جيمس بيتشام: "لا، إنه مستقبل الفيزياء!"الدكتور برايان كيتينغ. 22 يونيو 2020 – عبر يوتيوب.
  38. ↑ "تحديث أدوات فيزياء الجسيمات: مصادم الجسيمات الدائري المستقبلي - هاري كليف، جون وومرسلي" . يوتيوب . المؤسسة الملكية. 10 أبريل 2019.
  39. ↑ "نبذة مختصرة عن هاري كليف" . مجلة نيو ساينتست .
  40. ↑ "ادعاءات خاطئة في فيزياء الجسيمات" . ساينس 2.0 . 27 أغسطس 2014.
  41. ↑ دوريغو، توماسو (27 أغسطس 2014). "شيء آخر عن أسطورة الصحراء" . ساينس 2.0 . تم الاطلاع عليه في 2 مارس 2021 .
  42. ↑ "مستمرون في هذا العمل على المدى الطويل" . مجلة سيرن كورير . 11 مارس 2019.
  43. ↑ ماسيمي، ميكايلا (31 يناير 2019). "مسرع الجسيمات المخطط له: أكثر من مجرد تنبؤ" . فرانكفورتر ألجماينه تسايتونج .
  44. ↑ "أرشيفات المصادم الخطي المضغوط، CLIC" . خدمة المعلومات العلمية في CERN (SIS) .
  45. ↑ بينك، تايز؛ براو، جيمس إي؛ فوستر، برايان؛ فوستر، خوان؛ هاريسون، مايك؛ جيمس ماك إيوان باترسون؛ بيسكين، مايكل؛ ستانيتزكي، مارسيل؛ ووكر، نيكولاس؛ ياماموتو، هيتوشي؛ وآخرون . (2013). "التقرير الفني لتصميم المصادم الخطي الدولي - المجلد 1: ملخص تنفيذي". arXiv : 1306.6327 [ physics.acc-ph ]. 
  46. ↑ "اتحاد المصادمات: المصادمات الخطية في شراكة جديدة" . سيرن . 21 فبراير 2013.