Doi cercetători au propus construirea unui accelerator pe Lună, care să atingă energii de o mie de ori mai mari decât cele de la LHC.
În imagine: diferitele locații ale navetelor spațiale care au ajuns pe Lună de-a lungul timpului: Apollo și NASA Surveyor (NASA), plus Luna (Rusia). Actualizat: 2017
Ideea celor doi vizionari presupune construirea unui accelerator care să ajungă la energii de o mie de ori mai mari decât cele de la Marele Accelerator de Hadroni (LHC) de la Geneva. Construirea acestui accelerator este însă, cel puțin deocamdată, de domeniul fanteziei, întrucât ar avea nevoie, printre altele, de o cantitate de energie electrică extrem de mare.
• Acceleratoarele de particule
Pentru studiul legilor naturii, acceleratoarele de particule sunt extrem de utile. Cu ajutorul acestora fizicienii studiază lumea particulelor și legile pe care acestea le urmează. A fost astfel creată teoria modelului standard al fizicii particulelor elementare și am reușit să înțelegem că atomii, de exemplu, nu sunt particule elementare, ci au o structură extrem de complexă, fiind alcătuiți din quarcuri și electroni.
Primele acceleratoare au fost construite acum mai bine de 70 de ani. La ora actuală există câteva zeci de mii de acceleratoare; mare parte însă sunt folosite în medicină, industrie și alte zone utile pentru societate. Cele folosite în cercetare sunt relativ puține, cel mai mare dintre acestea fiind LHC de la CERN (Geneva).
• LHC de la CERN și viitorul acceleratoarelor
Cu ajutorul acceleratorului LHC de la Geneva s-a descoperit bosonul Higgs în 2012. Acest boson ne confirmă că mecanismul care dă masă particulelor elementare (mecanismul Higgs) este real. Energia particulelor care se ciocnesc la LHC, fascicule de protoni, este de circa 13 TeV, adică 1012 eV. Această energie reprezentă echivalentul, cu aproximație, a masei a zece mii de protoni! Este cea mai mare energie obținută la un accelerator. S-ar putea însă să nu fie suficientă pentru a descoperi noi particule, precum cele de materie întunecată.
În acest context se discută construirea unor noi acceleratoare (lineare sau circulare) cu energii mai mari. În timp ce această discuție merge înainte, doi cercetători îndrăzneți au făcut o propunere cu adevărat revoluționară: construirea unui accelerator pe Lună!
Citește și:
» Ce este electrovoltul?
» Aproape toată masa cunoscută provine din dinamica gluonilor și quarcurilor
• Acceleratorul de pe Luna
Doi oameni de știință care activează la Duke University și CERN au propus într-un articol publicat recent în arXiv (care nu este o revistă științifică propriu-zisă, ci o bază de date unde se publică articole, înainte să apară în diverse publicații) construirea unui accelerator de particule pe Lună.
Acest accelerator ar înconjura Luna, deci ar avea o lungime egală cu circumferința Lunii, circa 11.000 km. Ar fi, așadar, mult mai mare decât cel de la Geneva, care are doar 27 km.
Dacă s-ar putea construi un astfel de accelerator, acesta ar avea o energie de 1.000 de ori mai mare decât cea de la LHC, ceea ce la ora actuală reprezintă doar un vis pentru viitoarele acceleratoare. Ar putea fi studiate noi procese care să ne arate fizica la energii extrem de mari, cu un avantaj enorm: studiul proprietăților bosonului Higgs, dar și posibila descoperire de noi particule și poate și noi interacțiuni sau a unei noi fizici.
• Cât de dificil este?
Este această propunere realistă? După ce știm, nu prea pare să fie simplu! Pe de o parte, în lucrarea celor doi nu sunt prezentate detalii legate de construcția acestui accelerator.
Acesta ar trebui, cum este cazul și cu LHC, construit sub solul lunar, deci o prima problemă ar fi săparea tunelului în jurul Lunii.
O problemă și mai mare însă ar fi alimentarea cu energie electrică a acceleratorului. Acesta, folosind tehnologiile actuale, ar consuma zeci de terawați. Chiar dacă am pune împreună toate centralele nucleare de pe Pământ nu s-ar reuși alimentarea acestui accelerator lunar cu energia necesară.
• Sfera lui Dyson
O idee ar fi utilizarea energie Soarelui, o sferă a lui Dyson, o sferă în jurul Lunii care să capteze energia solară. Aceasta însă nu ar fi expusă Soarelui în mod continuu, ceea ce creează alte probleme. O sferă Dyson este departe de capabilitățile inginerești ale umanității în prezent. Dar este imposibil de spus cum va arăta ingineria peste 100 sau 500 de ani, ceea ce, la scară istorică, luând în calcul vârsta speciei umane, nu reprezintă o durată prea lungă.
Sferă Dayson (concept).
Uriașe panouri solare ar capta energie solară și ar livra-o către utilizatorii tereștri
Totuși, ideea construirii unui accelerator pe Lună ne poate duce la dezvoltarea unor noi concepte care să fie utile în mai multe sectoare, precum cel al construirii unei baze lunare.
