Future Circular Collider
Indicato con la sigla FCC, il Future Circular Collider è il progetto (parte della European Strategy for Particle Physics) destinato a succedere entro il 2035 al Large Hadron Collider (LHC) presso il CERN di Ginevra. Grazie a quest’ultimo, il Modello Standard (teoria fisica che descrive tre delle quattro interazioni fondamentali note) è stata sperimentalmente approfondita; in particolare, nel 2012 è stato possibile confermare l'esistenza del bosone di Higgs. FCC consentirà di realizzare collisioni a energie maggiori rispetto a LHC (e agli altri acceleratori attualmente esistenti). Il progetto è in discussione dal 2013; nel 2018 sono stati pubblicati i 4 volumi del CDR (Conceptual Design Report), che chiariscono gli scopi, gli strumenti e la roadmap per poter costruire il nuovo acceleratore. Potenzialmente, i futuri esperimenti arricchiranno ulteriormente il Modello Standard: quest’ultimo, infatti, non è mai stato esplorato per energie superiori agli 8 TeV e costituisce secondo molti, tra cui la direttrice del CERN Fabiola Giannotti, un “puzzle che ha molte lacune”. Attualmente il Modello Standard descrive il 5% dell'universo, ovvero quanto è stato possibile osservare direttamente e spiegare attraverso particelle note; non è in grado di identificare in particolare la conferma dell’esistenza della materia oscura, la causa della prevalenza della materia sull’antimateria, la massa del neutrino. Obiettivo dell’FCC è allargare notevolmente le frontiere di energia e intensità dei collisori di particelle per raggiungere energie di collisione di 100 TeV. FCC esamina gli scenari per tre diversi tipi di collisioni di particelle: collisioni di adroni (protone-protone e ione pesante), come nell'LHC; collisioni elettrone-positrone, come nell'ex LEP; collisioni protone-elettrone. Il Future Circular Collider dovrà inoltre effettuare misure più precise per quanto riguarda le proprietà del bosone di Higgs. L’FCC dovrebbe consistere in un collider da 100 TeV max (LHC invece arriva, al massimo, a 14 TeV), inserito in un tunnel lungo 100 km (LHC è invece lungo 27 km), e prevede tre nuovi acceleratori. Realizzato in collaborazione con oltre 70 istituti scientifici mondiali, il programma dovrebbe concludersi entro il 2035 e l’FCC essere operativo per il successivo trentennio.