Il CEPC (Circular Electron Positron Collider) è il futuro acceleratore di particelle più grande del mondo che la Cina ha deciso di costruire per esplorare i segreti più profondi dell’universo. Si tratta di un tunnel sotterraneo lungo 100 km, quanto il raccordo anulare di Roma, progettato per far scontrare particelle subatomiche a velocità prossime a quelle della luce e studiare il bosone di Higgs. Il progetto è ambizioso nella fisica delle alte energie. Ma cosa lo differenzia dagli altri acceleratori già esistenti, come il celebre LHC del CERN, l'attuale acceleratore di particelle più potente al mondo?
Cos’è un acceleratore di particelle e a cosa servirà il CEPC in Cina
Gli acceleratori di particelle sono strumenti che permettono di studiare la materia a livello microscopico, facendo scontrare particelle come protoni, elettroni, positroni o ioni a velocità elevatissime. Questi scontri generano nuove particelle e fenomeni che ci aiutano a capire com’è fatto l’universo, da cosa è composto e come si è evoluto. È grazie a un acceleratore come il Large Hadron Collider (LHC) che nel 2012 è stato scoperto il bosone di Higgs, la particella che “dà massa” a tutte le altre.
Il CEPC sarà un acceleratore di tipo circolare, progettato per far collidere elettroni e positroni. Sarà costruito in un tunnel sotterraneo lungo ben 100 chilometri, molto più grande rispetto al Large Hadron Collider (LHC) del CERN, che misura 27 km. Secondo le stime, i lavori dovrebbero iniziare fra il 2027 e il 2028 e dureranno circa 8-10 anni, con un costo previsto di poco più di 5 miliardi di dollari.
Il CEPC sarà in grado di raggiungere un’energia di collisione di 240 GeV (gigaelettronvolt), per studiare il bosone di Higgs e altri processi fondamentali della fisica delle particelle. Sarà dotato di due rivelatori e verrà costruito a circa 100 metri di profondità. L’obiettivo è quello di creare un laboratorio capace di produrre enormi quantità di bosoni di Higgs per analizzarli con precisione mai vista prima.
La differenza tra il CEPC in Cina e LHC del Cern
Il Large Hadron Collider (LHC) del CERN, situato al confine tra Svizzera e Francia, è attualmente il più potente acceleratore di particelle al mondo. Utilizza protoni per le collisioni e ha raggiunto energie fino a 13 TeV (teraelettronvolt), molto superiori a quelle previste per il CEPC. Tuttavia, le collisioni tra protoni – composti da quarks – generano molti frammenti difficili da analizzare. Le collisioni tra elettroni e positroni – più leggeri – permettono misure più precise all'interno del CEPC.
Il CEPC sarà quindi complementare all’LHC: meno potente, ma più preciso. Inoltre, sarà costruito più rapidamente e con un budget inferiore rispetto al Future Circular Collider (FCC), il progetto europeo che dovrebbe sorgere proprio accanto all’LHC. Lo scopo di FCC è quello di migliorare le funzionalità di LHC fino a raggiungere 100 TeV con l’accelerazione di elettroni e protoni, all’interno di un anello di 100 km di circonferenza, proprio come CEPC. La realizzazione del Future Circular Collider (FCC) è prevista per la seconda metà degli anni 2040.
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