Doi cercetători vizionari au propus construirea unui accelerator pe Lună, unul care să ajungă la energii de o mie de ori mai mari decât cele de la LHC (Geneva). Realizarea sa este însă de domeniul fanteziei, întrucât ar avea nevoie – printre altele – de o energie electrică extrem de mare.
Acceleratoarele de particule
Pentru studiul legilor naturii, acceleratoarele de particule sunt extrem de utile. Cu ajutorul lor, fizicienii studiază lumea particulelor și legile care o guvernează. A fost astfel descoperit Modelul Standard al fizicii particulelor elementare, iar cercetătorii au reușit să înțeleagă că atomii, de exemplu, au o structură extrem de complexă, fiind alcătuiți din cuarci și electroni.
Primele acceleratoare au fost construite acum mai bine de 70 de ani. La ora actuală, există câteva zeci de mii, mare parte fiind folosite în medicină, industrie și alte aplicații utile pentru societate. Cele folosite în cercetare sunt relativ puține, cel mai mare dintre acestea fiind acceleratorul Large Hadron Collider (LHC) de la CERN (Geneva).
LHC și viitorul acceleratoarelor
La Geneva, în 2012, a fost descoperit bosonul Higgs, această particulă extrem de importantă ce confirmă faptul că mecanismul care dă masă particulelor elementare (mecanismul Higgs) este real.
Energia particulelor care se ciocnesc la LHC, fascicule de protoni, este de circa 13 TeV – adică 10 la puterea a 12 electronvolt. Această energie corespunde la mai bine de zece mii de ori masa protonului! Este cea mai mare energie obținută la un accelerator. S-ar putea însă să nu fie suficientă pentru a descoperi noi particule, precum cele de materie întunecată.
În acest context se discută construirea unor noi acceleratoare (lineare sau circulare) cu energii mai mari. În timp ce această discuție merge înainte, doi cercetători îndrăzneți au făcut o propunere cu adevărat revoluționară: construirea unui accelerator pe Lună.
Acceleratorul de pe Lună
Cei doi oameni de știință de la Duke University și respectiv CERN au propus într-un articol publicat recent în arXiv (care nu este o revistă științifică, ci o bază de date unde se publică preprinturi) construirea unui accelerator de particule pe Lună. Acest accelerator ar înconjura satelitul natural al Pământului, având deci o lungime egală cu circumferință sa, de circa 11,000 km – mult mai mare decât cel de la Geneva, care are doar 27 km.
Dacă s-ar putea construi un astfel de accelerator, acesta ar avea o energie de 1,000 de ori mai mare decât cea de la LHC, ceea ce la ora actuală reprezintă doar un vis pentru viitoarele acceleratoare. Ar putea fi studiate aici noi procese care să ne arate cum este fizica la energii extrem de mari, de la proprietățile bosonului Higgs, la posibila descoperire de noi particule, noi interacțiuni și poate a unei noi fizici.
Cât de dificil este?
Este aceasta o propunere realistă? La oră actuală nu prea pare să fie așa. Autorii nu prezintă detalii legate de construcția acestui accelerator. Acesta ar trebui – precum LHC – construit sub solul lunar, deci o primă problemă ar fi săparea tunelului în jurul Lunii.
O problemă și mai mare ar fi însă alimentarea cu energie electrică a acceleratorului. Folosind tehnologiile actuale, acesta ar consuma zeci de Terawatt de energie electrică. Chiar dacă am pune împreună toate centralele nucleare de pe Pământ nu am reuși să alimentăm acest accelerator lunar cu energia necesară.
Sfera lui Dyson
O idee ar fi utilizarea energiei Soarelui cu ajutorul unei sfere în jurul Lunii, precum sfera lui Dyson, care să capteze energia astrului nostru. Sfera lui Dyson este o ipotetică megastructură care încapsulează o stea captându-i o mare parte din energie; conceptul a fost popularizat de Freeman Dyson în lucrarea sa Search for Artificial Stellar Sources of Infrared Radiation din 1960, după ce a apărut în romanul SF Star Maker de Olaf Stapledon în 1937. Conceptul propune o explicație despre cum o civilizație avansată ar reuși să-și asigure necesarul de energie atunci când resursele de pe propria planetă nu mai sunt suficiente.
În jurul Lunii, o sferă Dyson nu ar fi însă expusă Soarelui în mod continuu, ceea ce creează alte probleme.
Totuși, ideea construirii unui accelerator pe Lună ne poate duce la dezvoltarea unor noi concepte care să fie utile în mai multe sectoare, precum cel al construirii unei baze lunare.
