د خلاصو پوښتنو د ځوابونو لټون (لکه، کوم بنسټیز ذرات تیاره ماده جوړوي، ولې ماده په کایناتو واکمني کوي او ولې د مادې ضد مادې غیر متناسب شتون لري، د جاذبې لپاره د قوې ذره څه ده، تیاره انرژي، د نیوټرینو ډله او نور) چې معیاري ماډل یې نشي حل کولی، یو څوک ممکن د معیاري ماډل هاخوا وګوري او د نوي، سپکو ذراتو احتمالي شتون وپلټي چې د معیاري ماډل ذراتو سره خورا ضعیف تعامل کوي، او همدارنګه د موجوده LHC اسانتیا څخه بهر د نوي، درنو ذراتو شتون وپلټي. وړاندیز شوی راتلونکي سرکلر کولیډر (FCC) به دا ممکنه کړي چې د معیاري ماډل هاخوا د داسې بنسټیزو ذراتو شتون وپلټي. د CERN شورا اوس د FCC د امکان سنجونې مطالعې راپور معاینه کړی. د CERN شورا لخوا د FCC د جوړولو په اړه وروستۍ پریکړه د 2028 په شاوخوا کې تمه کیږي. که تصویب شي، د FCC جوړول ممکن په 2030 لسیزه کې پیل شي. دا به شاوخوا 100 کیلومتره محیط وي چې د ځمکې څخه شاوخوا 200 متره لاندې د جینیوا ته نږدې د LHC په څیر موقعیت ته نږدې موقعیت لري. دا به د لوی هاډرون کولیډر (LHC) ځای ونیسي، کوم چې په 2041 کې د خپل فعالیت پای ته رسیدو ته رسیدلی. FCC به په دوه مرحلو کې پلي شي. لومړی پړاو، FCC-ee به د سپکو ذراتو د لټون لپاره د دقیق اندازه کولو لپاره د الکترون-پوزیټرون کولیډر وي، کوم چې به د 2040 لسیزې له وروستیو څخه د 15 کلن څیړنې پروګرام وړاندې کړي. د دې مرحلې په بشپړیدو سره، دوهم ماشین، FCC-hh (لوړه انرژي) به په ورته تونل کې کار وکړي. دوهم پړاو موخه لري چې د درنو ذراتو د لټون لپاره د 100 TeV (د LHC د 13 TeV څخه ډیر لوړ) د ټکر انرژي ترلاسه کړي. دا مرحله به په 2070 لسیزه کې فعاله شي او د 21 پیړۍ تر پایه پورې به دوام وکړي.
د ۲۰۲۵ کال د نومبر په ۶-۷، د CERN شورا (چې د CERN د غړو او همکارو غړو هیوادونو استازو څخه جوړه وه) د وړاندیز شوي راتلونکي سرکلر کولیډر (FCC) لپاره د امکان سنجونې مطالعې پایلې بیاکتنه وکړه.
مخکې له دې، CERN د CERN د غړو او همکارو غړو هیوادونو او له هغې هاخوا ادارو سره په همکارۍ د راتلونکي سرکلر کولیډر (FCC) د امکان سنجونې ارزولو لپاره یوه مطالعه ترسره کړه. راپور د ۲۰۲۵ کال د مارچ په ۳۱ مه خپور شو چې د CERN شورا د ماتحت ادارو لخوا بیاکتنه وشوه. راپور د خپلواکو متخصصینو کمیټو لخوا هم بیاکتنه وشوه، چې پکې ویل شوي چې FCC د وړاندې شویو اسنادو پراساس تخنیکي پلوه ممکن ښکاري.
د CERN شورا استازو اوس د FCC د امکان سنجونې مطالعې راپور د نومبر په ۶-۷ ۲۰۲۵ کې په یوه وقف شوې غونډه کې وڅیړ او پایله یې وکړه چې د امکان سنجونې مطالعه د FCC مطالعاتو د دوام لپاره اساس چمتو کوي. دا د می په ۲۰۲۶ کې د CERN شورا لخوا د FCC د احتمالي تصویب په لور یو مهم ګام دی کله چې ټول وړاندیزونه به د غور لپاره وړاندې شي. د CERN شورا لخوا د FCC د جوړولو په اړه وروستۍ پریکړه د ۲۰۲۸ شاوخوا تمه کیږي.
د راتلونکي سرکلر کولیډر (FCC) د CERN د راتلونکي نسل د ذراتو ټکر کونکو څخه یو دی. تمه کیږي چې دا به د لوی هاډرون کولیډر (LHC) ځای ناستی شي، کوم چې به په 2041 کې خپل عملیات پای ته ورسوي. CERN اوس مهال د LHC ځای ناستی لپاره د راتلونکي ټکر کونکي پیژندلو لپاره کار کوي کوم چې د CERN اوسنی کاري هارس دی.
لوی هاډرون کولیډر (LHC)، چې په ۲۰۰۸ کال کې کار پیل شو، یو ګردي ټکر کوونکی دی چې د ۲۷ کیلومتره محیط په اندازه دی او د جینیوا ته نږدې د ځمکې څخه ۱۰۰ متره لاندې موقعیت لري. دا مهال، دا په نړۍ کې ترټولو لوی او خورا پیاوړی ټکر کوونکی دی چې د ۱۳ ټیرا الیکټرون وولټ (TeV) انرژۍ سره ټکرونه رامینځته کوي کوم چې تر دې دمه د سرعت کونکي لخوا ترلاسه شوې لوړه انرژي ده. دا هاډرونونه د رڼا سرعت ته نږدې ګړندي کوي، بیا یې سره ټکر کوي چې د لومړني کایناتو شرایطو تقلید کوي.
| د ذراتو چټکونکي/ټکر کوونکي د ډېر لومړني کایناتو کړکۍ دي |
| "ډېر ابتدايي کاینات" د کایناتو لومړني پړاو ته اشاره کوي (د لوی چاودنې وروسته لومړني درې دقیقې) کله چې دا خورا ګرم و او کاینات په بشپړ ډول د وړانګو تر ولکې لاندې وو. د پلانک دوره د وړانګو دورې لومړۍ دوره ده چې د لوی چاودنې څخه تر لسو بجو پورې دوام وکړ.-43 s. د حرارت درجه 10 سره32 د K په وینا، په دې دوره کې کاینات ډېر ګرم وو. د پلانک دورې وروسته د کوارک، لیپټون او هستوي دورې راغلې؛ ټول لنډمهاله وو مګر د خورا لوړې تودوخې لخوا مشخص شوي وو چې د کایناتو د پراخیدو سره ورو ورو کم شوي. د کایناتو د دې لومړني پړاو مستقیمه مطالعه ممکنه نه ده. هغه څه چې ترسره کیدی شي هغه دا دي چې د ذراتو په سرعت کونکو کې د کایناتو د دې پړاو شرایط بیا جوړ شي. هغه معلومات چې په سرعت کونکو / ټکر کونکو کې د ذراتو د ټکرونو له امله رامینځته کیږي د کایناتو د ډیر لومړني پړاو لپاره غیر مستقیم کړکۍ وړاندې کوي. ټکر کوونکي د ذرې فزیک کې خورا مهمې څېړنې وسیلې دي. دا ګرد یا خطي ماشینونه دي چې ذرات د رڼا سرعت ته نږدې خورا لوړ سرعت ته ګړندي کوي او دوی ته اجازه ورکوي چې د مخالف لوري څخه راتلونکي یا د هدف په وړاندې د بلې ذرې سره ټکر وکړي. ټکرونه د ټریلیونونو کیلوین په ترتیب سره خورا لوړه تودوخه رامینځته کوي (د وړانګو دورې په لومړیو دورو کې موجود شرایطو ته ورته). د ټکر کونکو ذراتو انرژي اضافه کیږي له همدې امله د ټکر انرژي لوړه ده. د ټکر انرژي د ذراتو په بڼه په ماده بدلیږي چې د ډله ایزې انرژۍ د توازن له مخې په خورا لومړني کایناتو کې شتون درلود. د مثال په توګه، کله چې فرعي اټومي ذرات الکترونونه د دوی د مادې ضد شریکانو پوزیټرونونو سره ټکر کوي، ماده او ضد ماده له منځه ځي او انرژي خوشې کیږي. د خوشې شوي انرژۍ څخه مختلف ډولونه نوي لومړني ذرات راټولیږي. نوي ذرات کیدای شي هیګز بوسون یا لوړ کوارکونه وي، کوم چې د مادې د فرعي اټومي جوړښتونو خورا درانه ډولونه دي. شاید، تیاره ماده ذرات او سوپر سیمیټریک ذرات هم، یو څه چې لا تر اوسه کشف شوي ندي. د لوړ انرژۍ ذراتو ترمنځ دا ډول تعاملات په هغو شرایطو کې چې په خورا لومړني کائنات کې شتون درلود د هغه وخت نړۍ ته کړکۍ ورکوي چې بل ډول لاسرسی نه لري او د ټکرونو د فرعي محصولاتو تحلیل زموږ د بنسټیزو ذراتو په اړه پوهه بډایه کوي او د فزیک د حاکم قوانینو د پوهیدو لپاره یوه لاره وړاندې کوي. د ذراتو سرعت کونکي د خورا لومړني کائناتو د مطالعې لپاره د څیړنې وسیلو په توګه کارول کیږي. د هاډرون ټکر کونکي (په ځانګړي توګه د CERN لوی هاډرون ټکر کونکي LHC) او د الکترون-پوزیټرون ټکر کونکي د خورا لومړني کائناتو په سپړنه کې مخکښ دي. په لوی هاډرون ټکر کونکي (LHC) کې د ATLAS او CMS تجربې په 2012 کې د هیګز بوسون په کشف کې بریالۍ وې. (سرچینه: د "ډیر ابتدايي کائنات" مطالعې لپاره د ذرې ټکرونه: د میون ټکر ښودل شوی) |
د CERN د لوړ رڼا لرونکی لوی هاډرون کولیډر (HL – LHC) به د ټکرونو شمیر زیاتولو سره د LHC فعالیت زیات کړي ترڅو د پیژندل شوي میکانیزمونو په تفصیل سره مطالعه وکړي. احتمال لري چې دا به تر 2029 پورې فعال شي.
وړاندیز شوی راتلونکی سرکلر کولیډر (FCC) به د لوی هایدرون کولیډر په پرتله د لوړ فعالیت ذراتو کولیډر وي. د لوی هایدرون کولیډر (LHC) له لاسرسي هاخوا د نویو، درنو ذراتو شتون او د سپکو ذراتو شتون سپړلو لپاره ډیزاین شوی چې د معیاري ماډل ذراتو سره خورا ضعیف تعامل کوي، FCC به شاوخوا 100 کیلومتره په محیط کې وي چې د LHC ورته موقعیت ته نږدې د ځمکې څخه شاوخوا 200 متره لاندې موقعیت لري. که تصویب شي، د FCC جوړول ممکن په 2030 لسیزه کې پیل شي.
FCC به په دوو مرحلو کې پلي شي. لومړی پړاو، FCC-ee به د دقیق اندازه کولو لپاره د الکترون-پوزیټرون ټکر کوونکی وي. دا به د 2040 لسیزې له وروستیو څخه د 15 کلن څیړنې پروګرام وړاندې کړي. د دې مرحلې په بشپړیدو سره، دوهم ماشین، FCC-hh (لوړه انرژي) به په ورته تونل کې کار وکړي. دا موخه د 100 TeV ټکر کونکو هاډرونونو (پروټونونو) او درنو ایونونو د ټکر انرژۍ ته رسیدل دي. FCC-hh به په 2070 لسیزه کې فعال شي او د 21 پیړۍ تر پایه پورې به دوام وکړي.
ولې FCC ته اړتیا ده؟ دا به د کوم هدف لپاره کار وکړي؟
ټول لیدل کېدونکی کاینات، چې ټول هغه عادي ماده چې موږ ټول ترې جوړ شوي یو، د کایناتو د ډله ایزې انرژۍ یوازې 4.9٪ جوړوي. ناڅرګنده تیاره ماده تر 26.8٪ پورې تشکیلوي (پداسې حال کې چې د کایناتو د ډله ایزې انرژۍ پاتې 68.3٪ تیاره انرژي ده). دا معلومه نه ده چې تیاره ماده په حقیقت کې څه ده. د ذراتو فزیک معیاري ماډل (SM) د تیاره مادې کیدو لپاره اړین ملکیتونو سره هیڅ بنسټیز ذرات نلري. داسې انګیرل کیږي چې شاید "سوپرسمیټریک ذرات" چې د معیاري ماډل کې د ذراتو سره ملګري دي تیاره ماده جوړوي. یا شاید د تیاره مادې موازي نړۍ شتون ولري. WIMPs (کمزوري متقابل لوی ذرات)، محورونه، یا جراثیم نیوټرینو فرضي ذرات "د معیاري ماډل هاخوا" (BSM) دي چې مخکښ نوماندان دي. په هرصورت، د داسې ذراتو په کشف کې تر اوسه هیڅ بریا نه ده ترلاسه شوې. ډیری نورې خلاصې پوښتنې شتون لري (لکه د مادې ضد مادې غیر متناسب، جاذبه، تیاره انرژي، نیوټرینوماس او نور) چې معیاري ماډل یې ځواب نشي ورکولی. همدارنګه، د کایناتو په تکامل کې د هیګز ساحې رول په ۲۰۱۲ کال کې د لوی هاډرون کولیډر (LHC) کې د ATLAS او CMS تجربو لخوا د هیګز بوسون کشف وروسته تر بحث لاندې ونیول شو.
د پورته خلاصو پوښتنو احتمالي ځوابونه د ذراتو فزیک د معیاري ماډل څخه هاخوا دي. یو څوک ممکن د نوي، سپکو ذراتو شتون وپلټلو ته اړتیا ولري چې د معیاري ماډل ذراتو سره خورا ضعیف تعامل کوي. دا به د معلوماتو راټولولو لوی مقدار او د داسې ذراتو تولید سیګنالونو ته خورا لوړ حساسیت ته اړتیا ولري کوم چې د FCC د لومړي مرحلې لکه FCC-ee (دقت اندازه کول) د ساحې لاندې دي. دا هم اړینه ده چې د نوي، درنو ذراتو شتون وپلټئ کوم چې به د لوړې انرژۍ اسانتیاو ته اړتیا ولري. د FCC-hh (لوړه انرژي)، د FCC دوهم پړاو موخه د 100 TeV د ټکر انرژیو ته رسیدل دي (کوم چې د LHC د 13 TeV څخه ډیر لوړ دی). د لومړي مرحلې الکترون-پوزیټرون (e+e-) ټکر کونکي شکل لپاره، سرکلر شکل غوره شوی (د خطي په پرتله) ځکه چې سرکلر شکل لوړ روښانتیا فعالوي، تر څلورو تجربو پورې او د راتلونکي دوهم پړاو لوړ انرژي هاډرون ټکر کونکي لپاره زیربنا وړاندې کوي.
***
اخځ:
- CERN. مطبوعاتي اعلامیه - د CERN شورا د راتلونکي نسل ټکر کونکي لپاره د امکان سنجونې مطالعې بیاکتنه کوي. د نومبر ۱۰، ۲۰۲۵. په کې شتون لري https://home.cern/news/press-release/accelerators/cern-council-reviews-feasibility-study-next-generation-collider
- CERN. مطبوعاتي اعلامیه - CERN د راتلونکي سرکلر ټکر د امکان په اړه راپور خپروي. د مارچ ۳۱، ۲۰۲۵. شتون لري په https://home.cern/news/news/accelerators/cern-releases-report-feasibility-possible-future-circular-collider
- د راتلونکي سرکلر کولیډر لپاره د امکان سنجونې مطالعه اوس وروستۍ شوې ده https://home.cern/science/cern/fcc-study-media-kit
- راتلونکی سرکلر کولیډر https://home.cern/science/accelerators/future-circular-collider
- FCC: د فزیک قضیه. ۲۷ مارچ ۲۰۲۴. https://cerncourier.com/a/fcc-the-physics-case/
***
اړونده مقالې:
- د "ډیر ابتدايي کائنات" مطالعې لپاره د ذرې ټکرونه: د میون ټکر ښودل شوی (31 اکتوبر اکتوبر 2024)
- CERN په فزیک کې د ساینسي سفر 70 کلونه لمانځي (۲۲ فبروري ۲۰۲۲)
***
د FCC په اړه ځینې تعلیمي ویډیوګانې:
***
 that the Standard Model cannot address, one may need to look beyond the Standard Model of particle physics and explore the possible existence of new, lighter particles that interact very weakly with Standard Model particles, as well as explore the existence of new, heavier particles beyond the reach of existing LHC facility. The proposed Future Circular Collider (FCC) would make it possible to search for the existence of such fundamental particles beyond the Standard Model.){kind=link}