A ricerca di risposte à e dumande aperte (cum'è, quali particelle fundamentali facenu a materia scura, perchè a materia domina l'universu è perchè ci hè una asimmetria materia-antimateria, chì hè a particella di forza per a gravità, l'energia scura, a massa di i neutrini, ecc.) chì u Modellu Standard ùn pò micca risponde, pò esse necessariu guardà oltre u Modellu Standard è esplorà a pussibile esistenza di nuove particelle più leggere chì interagiscenu assai debulemente cù e particelle di u Modellu Standard, è ancu esplorà l'esistenza di nuove particelle più pesanti fora di a portata di l'installazione LHC esistente. U Future Circular Collider (FCC) prupostu permetterebbe di circà l'esistenza di tali particelle fundamentali oltre u Modellu Standard. U Cunsigliu CERN hà avà esaminatu u rapportu di u Studiu di Fattibilità FCC. Una decisione finale nantu à a custruzione di FCC da parte di u Cunsigliu CERN hè prevista intornu à u 2028. S'ella hè appruvata, a custruzione di FCC puderia cumincià in l'anni 2030. Serà di circa 100 km di circunferenza situata à circa 200 metri sottu terra vicinu à a stessa località di u LHC vicinu à Ginevra. Successerà à u Large Hadron Collider (LHC), chì ghjunghjerà à a fine di e so operazioni in u 2041. U FCC serà implementatu in duie tappe. A prima tappa, FCC-ee, serà un collisore elettrone-positrone per misurazioni di precisione per a ricerca di particelle più leggere, chì offrirà un prugramma di ricerca di 15 anni da a fine di l'anni 2040. À a fine di sta tappa, una seconda macchina, l'FCC-hh (alta energia), serà messa in serviziu in u listessu tunnel. A seconda tappa hà per scopu di ghjunghje à energie di collisione di 100 TeV (assai più alte di i 13 TeV di LHC) per a ricerca di particelle più pesanti. Sta tappa serà operativa in l'anni 2070 è durerà finu à a fine di u XXI seculu.
U 6-7 di nuvembre di u 2025, u Cunsigliu di u CERN (cumpostu da delegati di i Stati membri è assuciati di u CERN) hà esaminatu u risultatu di u Studiu di Fattibilità per u Future Circular Collider (FCC) prupostu.
Prima, u CERN hà realizatu un studiu per valutà a fattibilità di un Future Circular Collider (FCC) in cullaburazione cù istituzioni in i Stati Membri è Associati di u CERN è oltre. U rapportu hè statu publicatu u 31 di marzu di u 2025 è hè statu rivedutu da l'organi subordinati di u Cunsigliu di u CERN. U rapportu hè statu ancu rivedutu da i cumitati di esperti indipendenti, chì anu dichjaratu chì l'FCC pare tecnicamente fattibile in basa à a ducumentazione presentata.
I delegati di u Cunsigliu di u CERN anu avà esaminatu u rapportu di u Studiu di Fattibilità di a FCC u 6-7 di nuvembre di u 2025 in una riunione dedicata è anu cunclusu chì u Studiu di Fattibilità furnisce a basa per chì i studii di a FCC cuntinuinu. Questu hè un passu impurtante versu una pussibile appruvazione di a FCC da u Cunsigliu di u CERN in maghju di u 2026 quandu tutte e raccomandazioni saranu presentate davanti à ellu per esse esaminate. Una decisione finale nantu à a custruzzione di a FCC da u Cunsigliu di u CERN hè prevista intornu à u 2028.
U Future Circular Collider (FCC) hè unu di i collisori di particelle di prossima generazione pruposti à u CERN. Si prevede chì succederà à u Large Hadron Collider (LHC), chì ghjunghjerà à a fine di e so operazioni in u 2041. U CERN travaglia attualmente per identificà u prossimu collisore chì succederà à l'LHC, chì hè l'attuale cavallu di battaglia di u CERN.
Cummissionatu in u 2008, u Large Hadron Collider (LHC) hè un collider circulare chì misura 27 km di circunferenza è hè situatu à 100 m sottu terra vicinu à Ginevra. Attualmente, hè u più grande è u più putente collider di u mondu chì genera collisioni à una energia di 13 teraelettronvolti (TeV) chì hè l'energia più alta raggiunta da un acceleratore finu à avà. Accelera l'adroni finu à vicinu à a velocità di a luce, poi li mette in collisione imitendu e cundizioni di l'universu primitivu.
| L'acceleratori/collisori di particelle sò finestre versu l'Universu assai primitivu |
| "Universu assai iniziale" si riferisce à a fase più antica di l'universu (i primi trè minuti pocu dopu à u Big Bang) quandu era estremamente caldu è l'universu era cumpletamente duminatu da a radiazione. L'epoca di Plank hè a prima epoca di l'era di a radiazione chì hè durata da u Big Bang à 10-43 s. Cù una temperatura di 1032 K, l'universu era supercaldu in quest'epoca. L'epoca di Planck hè stata seguitata da l'epoca di Quark, Lepton è Nucleare; tutte sò state di corta durata, ma sò state carattarizate da temperature estremamente alte chì si sò ridotte gradualmente mentre l'universu s'espandia. U studiu direttu di sta fase più antica di l'universu ùn hè micca pussibule. Ciò chì si pò fà hè di ricreà e cundizioni di sta fase di l'universu in acceleratori di particelle. I dati generati da collisioni di e particelle in acceleratori/collisori offrenu una finestra indiretta à l'universu assai primitivu. I collisori sò strumenti di ricerca assai impurtanti in a fisica di e particelle. Si tratta di macchine circulari o lineari chì acceleranu e particelle à velocità assai elevate, vicine à a velocità di a luce, è li permettenu di scontrà si contr'à un'altra particella chì vene da a direzzione opposta o contr'à un bersagliu. E collisioni generanu temperature estremamente alte di l'ordine di trilioni di Kelvin (simili à e cundizioni prisenti in e prime epoche di l'era di a radiazione). L'energie di e particelle chì si scontranu sò aghjunte, dunque l'energia di collisione hè più alta. L'energia di collisione hè trasfurmata in materia in forma di particelle chì esistevanu in l'universu assai primitivu secondu a simmetria massa-energia. Per esempiu, quandu l'elettroni di e particelle subatomiche si scontranu cù i so partenarii d'antimateria, i positroni, a materia è l'antimateria s'annihilanu è l'energia hè liberata. Diversi tipi di nuove particelle elementari si condensanu da l'energia liberata. E nuove particelle puderanu esse i bosoni di Higgs o i quark top, chì sò tipi assai pesanti di blocchi di custruzzione subatomichi di a materia. Forse, ancu particelle di materia scura è particelle supersimmetriche, qualcosa chì ùn hè ancu statu scupertu. Tali interazzione trà e particelle d'alta energia in e cundizioni chì esistìanu in l'universu assai primitivu apre finestre à u mondu altrimenti inaccessibile di quellu tempu è l'analisi di i sottoprodotti di e collisioni arricchisce a nostra comprensione di e particelle fundamentali è offre un modu per capisce e lege guvernanti di a fisica. L'acceleratori di particelle sò aduprati cum'è strumenti di ricerca per u studiu di l'universu assai primitivu. I collisori di adroni (in particulare u Large Hadron Collider LHC di u CERN) è i collisori di elettroni-positroni sò in prima linea in l'esplorazione di l'universu assai primitivu. L'esperimenti ATLAS è CMS à u Large Hadron Collider (LHC) anu avutu successu à scopre u bosone di Higgs in u 2012. (Source: Coliscitori di particelle per u studiu di "Universu assai precoce": U collider di muoni dimustratu) |
U Large Hadron Collider (HL-LHC) di u CERN aumenterà e prestazioni di u LHC aumentendu u numeru di collisioni per permette u studiu di i meccanismi cunnisciuti in più dettagliu. Hè prubabile ch'ellu sia operativu da u 2029.
U Future Circular Collider (FCC) prupostu saria un collisore di particelle di prestazioni più elevate paragunatu à u Large Hydron Collider. Cuncipitu per esplorà l'esistenza di particelle nove, più pesanti, fora di a portata di u Large Hadron Collider (LHC) è l'esistenza di particelle più leggere chì interagiscenu assai debulemente cù e particelle di u Modellu Standard, u FCC saria di circa 100 km di circunferenza situatu à circa 200 metri sottu terra vicinu à a stessa locu cum'è u LHC. S'ellu hè appruvatu, a custruzzione di u FCC puderia cumincià in l'anni 2030.
L'FCC saria messu in opera in duie tappe. A prima tappa, FCC-ee, serà un collisionatore elettrone-positrone per misurazioni di precisione. Offrirà un prugramma di ricerca di 15 anni da a fine di l'anni 2040. À a fine di sta tappa, una seconda macchina, l'FCC-hh (alta energia), saria messa in serviziu in u listessu tunnel. Questu hà per scopu di ghjunghje à energie di collisione di 100 TeV chì scontranu adroni (protoni) è ioni pesanti. L'FCC-hh serà operativu in l'anni 2070 è funzionerà finu à a fine di u XXI seculu.
Perchè hè necessaria a FCC? À chì scopu servirà?
L'universu osservabile sanu, cumprese tutta a materia ordinaria barionica di a quale simu tutti custituiti, custituisce solu u 4.9% di u cuntenutu energeticu di massa di l'universu. A materia scura invisibile custituisce finu à u 26.8% (mentre chì u restante 68.3% di u cuntenutu energeticu di massa di l'universu hè energia scura). Ùn si sà ciò chì hè veramente a materia scura. U Modellu Standard (SM) di a fisica di e particelle ùn hà micca particelle fundamentali cù e proprietà necessarie per esse materia scura. Si pensa chì forse e "particelle supersimmetriche" chì sò partenarie di e particelle in u Modellu Standard custituiscenu a materia scura. O forse ci hè un mondu parallelu di materia scura. I WIMP (Weakly Interacting Massive Particles), l'assioni, o i neutrini sterili sò particelle ipotizzate "Oltre u Modellu Standard" (BSM) chì sò i principali candidati. Tuttavia, ùn ci hè ancu successu in a rilevazione di tali particelle. Ci sò parechje altre dumande aperte (cum'è l'asimmetria materia-antimateria, a gravità, l'energia scura, a neutrinomassa, ecc.) à e quali u Modellu Standard ùn pò risponde. Inoltre, u rolu di u campu di Higgs in l'evoluzione di l'universu hà cuminciatu à esse discussu dopu à a scuperta di u bosone di Higgs in u 2012 da l'esperimenti ATLAS è CMS à u Large Hadron Collider (LHC).
E pussibili risposte à e dumande aperte sopra sò al di là di u Modellu Standard di a fisica di e particelle. Puderia esse necessariu esplorà l'esistenza di particelle nove, più leggere chì interagiscenu assai debulemente cù e particelle di u Modellu Standard. Questu richiederà una grande quantità di raccolta di dati è una sensibilità assai alta à i signali di pruduzzione di tali particelle chì hè sottu à u scopu di a prima fase di FCC, vale à dì, FCC-ee (misurazione di precisione). Hè ancu un imperativu esplorà l'esistenza di particelle nove, più pesanti chì richiederanu strutture ad alta energia. L'FCC-hh (alta energia), a seconda fase di FCC, hà cum'è scopu di ghjunghje à energie di collisione di 100 TeV (chì hè assai più altu di 13 TeV di LHC). In quantu à a forma di u collisore elettrone-positrone (e+e-) di a prima fase, a forma circulare hè stata preferita (vistu à vis lineare) perchè a forma circulare permette una luminosità più alta, finu à quattru esperimenti è offre l'infrastruttura per u successivu collisore di adroni ad alta energia di a seconda fase.
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Da vede:
- CERN. Cumunicatu di stampa - U Cunsigliu di u CERN esamina u studiu di fattibilità per un collisore di prossima generazione. 10 di nuvembre di u 2025. Disponibile à https://home.cern/news/press-release/accelerators/cern-council-reviews-feasibility-study-next-generation-collider
- CERN. Cumunicatu di stampa - U CERN publica un rapportu nantu à a fattibilità di un pussibule Futuru Acceleratore Circulare. 31 di marzu di u 2025. Disponibile à https://home.cern/news/news/accelerators/cern-releases-report-feasibility-possible-future-circular-collider
- U Studiu di Fattibilità per u Futuru Collisionatore Circulare hè avà finalizatu https://home.cern/science/cern/fcc-study-media-kit
- Collisionatore Circulare di u Futuru https://home.cern/science/accelerators/future-circular-collider
- FCC: u casu di a fisica. 27 di marzu di u 2024. https://cerncourier.com/a/fcc-the-physics-case/
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Alcuni video educativi nantu à FCC:
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 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}