Perché la Cina vuole diventare una superpotenza di supercollisione per la fisica delle particelle

Gli Stati Uniti e l'Europa hanno dominato la ricerca sulla fisica delle particelle sin dalla scoperta dell'elettrone alla fine del XIX secolo. Quando si tratta di studiare il comportamento degli atomi, la tecnologia, le risorse e le competenze appartengono quasi esclusivamente all'Occidente.

Quindi è stata una notizia minore quando, nell'estate del 2014, la Cina ha iniziato ad avanzare su una proposta per costruire un paio di collisori di particelle ad alta energia. La maggior parte dei fisici di tutto il mondo pensava che lo sforzo avrebbe costituito un modesto passo avanti nella ricerca di fisica avanzata. La Cina era, hanno concluso gli osservatori, testare le acque accelerate.

Il mese scorso, tuttavia, il paese ha annunciato formalmente che avrebbe iniziato la costruzione nel 2020 di quello che sarà il supercollant più potente del mondo - un sistema che farebbe apparire il Large Hadron Collider al CERN di Ginevra, in Svizzera, dove il bosone di Higgs, o "God particella ", è stato scoperto. Il progetto non solo creerebbe lo strumento più potente al mondo per questo tipo di ricerca, ma creerebbe lo strumento più potente per un po 'di tempo. Le misure di austerità in tutta Europa hanno spremuto i fondi per la ricerca, in particolare per i progetti privi di valore pratico immediato. L'America non ha un progetto su questa scala nei lavori.

La Cina, nel frattempo, sta riversando yuan nella ricerca teorica. L'obiettivo è fare scienza, certamente, ma potrebbe avere più a che fare con la rilevanza. La Cina vuole unirsi al club internazionale di fisica e l'economia gli ha dato l'opportunità di fare proprio questo.

L'obiettivo dietro i complessi del supercollider è quello di distruggere le particelle insieme a velocità prossime alla velocità della luce, al fine di ricreare condizioni simili all'ambiente ad alta energia dopo il Big Bang. Il supercollider della Cina - se tutto va bene - si avvicinerebbe a queste condizioni più di quanto sia mai stato possibile. "LHC sta colpendo i suoi limiti di livello energetico", ha detto al China Daily Wang Yifang, direttore dell'Istituto di fisica delle alte energie presso la China Academy of Sciences. "Non sembra possibile aumentare drasticamente l'energia in modo drammatico nella struttura esistente."

Gli scienziati cinesi ritengono che il loro supercollider, che potrebbe essere circa sette volte più potente di LHC, sarà in grado di generare milioni di particelle di bosone di Higgs per lo studio e la sperimentazione. L'LHC ha una circonferenza di circa 17 miglia. Il supercollider cinese sarebbe un incredibile 49,71 miglia - abbastanza grande da circondare Manhattan come una metropolitana iperspeed.

Tuttavia, il più grande ostacolo non è quello di costruire la cosa - la Cina ha una grande esperienza nella costruzione di grandi cose - ma lo fa con personale scientifico qualificato. Sebbene la Cina possa costruire il complesso di acceleratori più potente del mondo, il paese dovrà cercare altrove il talento se vuole davvero trarne vantaggio. Presumibilmente una parte del progetto per coloro che sono stati creati costruirà capacità native.

La ricerca sulla fisica è stata, per la maggior parte, uno sforzo molto internazionale che incoraggia una forte cooperazione tra ricercatori di diverse nazioni. Il supercollider potrebbe essere il modo in cui la Cina si intromette nella scena della ricerca internazionale con un tocco in più. Se hanno la migliore tecnologia, attireranno senza dubbio grandi scienziati da tutto il mondo.

"Questa è una macchina per il mondo e per il mondo: non quella cinese", ha detto Wang.

Questo sentimento è in linea con gli sforzi della Cina nell'ultimo decennio per affermarsi scientificamente. Il suo programma spaziale ha fatto passi da gigante negli ultimi 20 anni ed è il terzo produttore di articoli di ricerca, dietro solo agli Stati Uniti e all'Unione europea. Detto questo, persistono preoccupazioni sulla qualità degli studi provenienti dalla Cina. Gli scienziati occidentali tendono a non prendere il lavoro al valore nominale.

E potrebbe non essere saggio prendere i piani del supercollider anche al valore nominale. Il governo cinese ha un fastidioso debole per annunciare piani stravaganti di ricerca e sviluppo che sono totalmente irrealizzabili e il progetto definitivo per la struttura non sarà pronto fino al 2018. Tuttavia, sarebbe probabilmente un enorme errore mettere in dubbio la serietà del Comitato centrale. In due decenni, la Cina potrebbe benissimo essere il più grande produttore mondiale di particelle divine. Il CERN non siederà vuoto, ma la conservazione dei dipendenti potrebbe diventare un problema.