Sudarač čestica bi mogao biti izgrađen na Mjesecu

Što više stvari otkrivamo o svemiru i što više toga želimo novoga saznati, potrebni su nam sve kompleksniji eksperimenti koji će nam otkriti tajne najsitnijih subatomskih čestica.

Za njihovo detektiranje koriste se akceleratori i  sudarači čestica poput LHC-a, koji moraju biti čim više hladni, iz kojih treba biti uklonjeno čim više zraka i koji trebaju biti čim više mirni tijekom rada kako bi mogli dovesti do pouzdanih rezultata istraživanja.

Čestični fizičar Nikolai Zaitsev objavio je znanstvenu studiju u kojoj obrazlaže ideju da se idući akcelerator iz tih razloga sagradi na Mjesecu gdje postoje idealni uvjeti za to područje znanosti.

Kao prvo, Mjesec je hladan, pa je na njemu noću prosječna temperatura iznosi minus 73 stupnja Celzijevih. Tijekom dana temperatura može narasti i do 38 stupnjeva, no ako postrojenje postavite u sjenu nekog lunarnog kratera, temperatura će stalno biti niska, jer na Mjesecu nema područja sa zrakom i tekućom vodom, pa će sva mjesta na koja ne pada direktna sunčeva svjetlost ostati na niskim temperaturama.

Fizičarima je niska temperatura važna zbog više razloga. U akceleratorima niske temperature omogućuju da se supravodljivi magneti koji se koriste za izbacivanje čestica unutar akceleratora ne rastope, a drugi razlog je što topliji detektori stvaraju više buke kroz više molekula koje vibriraju što otežava izoliranje sićušnih signala iz subatomskih čestica. 

Osim niske temperature, Mjesec bi puno koristi fizičarima pružio zbog činjenice da na njemu nema atmosfere, jer je njegov vakuum 10 puta bolji od bilo čega što fizičari mogu izgraditi za potrebe eksperimenata na Zemlji.

I na kraju, zbog činjenice da je jedna strana Mjeseca uvijek okrenuta prema Zemlji, to omogućuje lunarnoj čestičnoj zraci da se usmjeri ka detektorskom laboratoriju na Zemlji, čime se iskorištava prednost koju donosi velika udaljenost koju je teško postići gradnjom postrojenja na Zemlji.

Posebna korist od lunarnog akceleratora bilo bi njegovo korištenje kao izvora velike količine neutrina koje bi ispucavao kroz našu atmosferu, što bi nam omogućilo proučavanje na Zemlji kako bismo bolje razumjeli tu visokoenergetsku stranu svemira.  

No tu ne bismo trebali stati jer fizičari bi htjeli postaviti na Mjesec i detektore na Mjesec, odnosno kompletan eksperiment čestične fizike s izvorom, akceleratorom i detektorom koji bi u uvjetima "besplatnog" vakuuma zahtijevali puno manje inženjerskih procesa.

Dakako, gradnja takvih sofisticiranih eksperimenata na Mjesecu stvara posebne izazove jer svu potrebnu opremu tamo treba dovesti i instalirati, no ukoliko NASA, Roscosmos, SpaceX i drugi igrači kroz nekoliko godina žele dovesti ljude na Mjesec "za stalno", fizičari za njih imaju odličan savjet s čime ih tamo zaposliti.

Čitavu studiju o izgradnji akceleratora na Mjesecu možete pronaći na ovoj poveznici.