D'Sich no Äntwerten op déi oppe Froen (wéi zum Beispill, wéi eng fundamental Partikelen donkel Matière maachen, firwat Matière den Universum dominéiert a firwat et Matière-Antimaterie-Asymmetrie gëtt, wat ass eng Kraaftpartikel fir d'Gravitatioun, donkel Energie, Neutrino-Mass etc.), déi de Standardmodell net ka beäntwerten, muss een eventuell iwwer de Standardmodell eraus kucken an déi méiglech Existenz vun neien, méi liichte Partikelen ënnersichen, déi ganz schwaach mat de Standardmodell-Partikelen interagéieren, souwéi d'Existenz vun neien, méi schwéiere Partikelen ausserhalb vun der Reechwäit vun der existéierender LHC-Anlag ënnersichen. De proposéierte Future Circular Collider (FCC) géif et erméiglechen, no der Existenz vun esou fundamentale Partikelen ausserhalb vum Standardmodell ze sichen. De CERN-Conseil huet elo de Machbarkeetsstudiebericht vun der FCC ënnersicht. Eng definitiv Entscheedung iwwer de Bau vun der FCC vum CERN-Conseil gëtt ëm 2028 erwaart. Wann se guttgeheescht gëtt, kéint de Bau vun der FCC an den 2030er Joren ufänken. Si wäert ongeféier 100 km am Ëmfang sinn, ongeféier 200 Meter ënner dem Buedem, no bei der selwechter Plaz wéi den LHC bei Genf. Et wäert den Nofollger vum Large Hadron Collider (LHC) sinn, deem säin Operatiounsofschloss am Joer 2041 ufänke soll. Den FCC gëtt an zwou Etappen ëmgesat. Déi éischt Etapp, den FCC-ee, wäert en Elektronen-Positronen-Kollider fir Präzisiounsmiessunge fir d'Sich no méi liichte Partikelen sinn, deen e 15-järege Fuerschungsprogramm ab Enn vun den 2040er Joren ubitt. Nom Ofschloss vun dëser Etapp gëtt eng zweet Maschinn, den FCC-hh (High Energy), am selwechten Tunnel a Betrib geholl. Déi zweet Etapp zielt drop of, Kollisiounsenergien vun 100 TeV (vill méi héich wéi déi 13 TeV vum LHC) fir d'Sich no méi schwéiere Partikelen z'erreechen. Dës Etapp wäert an den 2070er Joren a Betrib sinn a bis Enn vum 21. Joerhonnert lafen.
De 6.-7. November 2025 huet de CERN-Conseil (besteet aus Delegéierten aus de Member- a associéierte Memberstaaten vum CERN) d'Resultater vun der Machbarkeetsstudie fir de proposéierte Future Circular Collider (FCC) iwwerpréift.
Virdrun huet de CERN eng Studie duerchgefouert fir d'Machbarkeet vun engem Future Circular Collider (FCC) a Kooperatioun mat Institutiounen an de Member- a associéierte Memberstaaten vum CERN an doriwwer eraus ze evaluéieren. De Bericht gouf den 31. Mäerz 2025 erausginn an ass vun den ënnergeuerdnete Gremien vum CERN-Conseil iwwerpréift ginn. De Bericht gouf och vun den onofhängege Expertenkomitéen iwwerpréift, déi festgestallt hunn, datt den FCC op Basis vun der presentéierter Dokumentatioun technesch machbar schéngt.
D'Delegéiert vum CERN-Conseil hunn de Bericht vun der FCC-Machbarkeetsstudie vum 6. a 7. November 2025 an enger spezieller Versammlung ënnersicht a sinn zum Schluss komm, datt d'Machbarkeetsstudie d'Basis fir d'Weiderféierung vun den FCC-Studien bitt. Dëst ass e wichtege Schrëtt a Richtung vun enger méiglecher Genehmegung vun der FCC vum CERN-Conseil am Mee 2026, wann all Empfehlungen him zur Berécksiichtegung presentéiert ginn. Eng definitiv Entscheedung iwwer de Bau vun der FCC vum CERN-Conseil gëtt ëm 2028 erwaart.
De Future Circular Collider (FCC) ass ee vun de proposéierte Partikelkollider vun der nächster Generatioun um CERN. Et gëtt erwaart, datt e dem Large Hadron Collider (LHC) nofëllt, deem säin Operatiounsofschloss am Joer 2041 ufänkt. De CERN schafft de Moment un der Identifikatioun vum nächste Kollider, deen dem LHC nofëllt, dem aktuellen Aarbechtspäerd vum CERN.
De Large Hadron Collider (LHC), deen 2008 a Betrib geholl gouf, ass e kreesfërmegen Accident mat engem Ëmfang vun 27 km a läit 100 m ënner dem Buedem bei Genf. Aktuell ass et dee gréissten a mächtegste Accident op der Welt, deen Kollisiounen mat enger Energie vun 13 Teraelektronvolt (TeV) generéiert, wat déi héchst Energie ass, déi bis elo vun engem Beschleuniger erreecht gouf. E beschleunegt Hadronen op bal d'Liichtgeschwindegkeet, da kollidéiert en se, andeems en d'Konditioune vum fréien Universum imitéiert.
| Partikelbeschleuniger/Kollider sinn Fënsteren zum ganz fréie Universum |
| "Ganz fréit Universum" bezitt sech op déi fréist Phas vum Universum (déi éischt dräi Minutten kuerz nom Urknall), wéi et extrem waarm war an den Universum komplett vun der Stralung dominéiert gouf. D'Plank-Epoch ass déi éischt Epoch vun der Stralungszäit, déi vum Urknall bis zum 10.-43 s. Mat enger Temperatur vun 1032 K, war d'Universum an dëser Epoch superwaarm. No der Planck-Epoch koumen d'Quark-, Lepton- an d'Nuklear-Epochen; all ware kuerzlieweg, awer ware charakteriséiert duerch extrem héich Temperaturen, déi sech graduell erofgesat hunn, wéi d'Universum ausgedehnt huet. Eng direkt Studie vun dëser fréister Phas vum Universum ass net méiglech. Wat gemaach ka ginn, ass d'Konditioune vun dëser Phas vum Universum a Partikelbeschleuniger nei ze kreéieren. D'Donnéeën, déi duerch Kollisioune vun de Partikelen a Beschleuniger/Kollider generéiert ginn, bidden en indirekten Abléck an dat ganz fréit Universum. Kollider si ganz wichteg Fuerschungsinstrumenter an der Partikelphysik. Dëst si kreesfërmeg oder linear Maschinnen, déi Partikelen op ganz héich Geschwindegkeete bal der Liichtgeschwindegkeet beschleunegen an et hinnen erlaben, géint en anert Partikel aus der entgéintgesater Richtung oder géint en Zil ze kollidéieren. D'Kollisioune generéieren extrem héich Temperaturen an der Gréisstenuerdnung vu Billiounen Kelvin (ähnlech wéi d'Konditiounen an den éischten Epochen vun der Stralungszäit). D'Energien vun de kollidéierende Partikelen ginn dobäi bäigefüügt, sou datt d'Kollisiounsenergie méi héich ass. Kollisiounsenergie gëtt a Matière a Form vu Partikelen ëmgewandelt, déi am ganz fréien Universum no Mass-Energie-Symmetrie existéiert hunn. Zum Beispill, wann d'Elektrone vun den subatomare Partikelen mat hiren Antimaterie-Partner-Positronen kollidéieren, annihileren d'Matière an d'Antimaterie an et gëtt Energie fräigesat. Verschidden Aarte vun neien Elementarpartikelen kondenséieren aus der fräigesater Energie. Nei Partikelen kéinten d'Higgs-Bosonen oder Top-Quarks sinn, déi ganz schwéier Aarte vu subatomare Bausteng vun der Matière sinn. Vläicht och donkel Matière-Partikelen a supersymmetresch Partikelen, eppes wat nach net entdeckt gouf. Sou Interaktioune tëscht héichenergetesche Partikelen ënner de Konditiounen, déi am ganz fréien Universum existéiert hunn, ginn Abléck an déi soss onzougänglech Welt vun där Zäit, an d'Analyse vun den Nieweprodukter vu Kollisiounen beräichert eist Verständnis vun de fundamentale Partikelen a bitt eng Méiglechkeet, d'Gesetzer vun der Physik ze verstoen. Partikelbeschleuniger ginn als Fuerschungsinstrumenter fir d'Studie vum ganz fréien Universum benotzt. Hadron-Kollider (besonnesch de Large Hadron Collider LHC vum CERN) an Elektron-Positron-Kollider stinn un der Spëtzt vun der Exploratioun vum ganz fréien Universum. D'ATLAS- an CMS-Experimenter am Large Hadron Collider (LHC) waren 2012 erfollegräich bei der Entdeckung vum Higgs-Boson. (Source: Partikelkollidere fir Studie vum "Very early Universum": Muon Kollider demonstréiert) |
Den High-Luminosity Large Hadron Collider (HL – LHC) vum CERN wäert d'Leeschtung vum LHC verbesseren andeems d'Zuel vun de Kollisiounen erhéicht gëtt, fir d'Studie vu bekannte Mechanismen méi detailléiert z'erméiglechen. E wäert wahrscheinlech bis 2029 operationell sinn.
De proposéierte Future Circular Collider (FCC) wier e méi performante Partikelkollider am Verglach zum Large Hydron Collider. Entworf fir d'Existenz vun neien, méi schwéiere Partikelen z'ënnersichen, déi ausserhalb vun der Reechwäit vum Large Hadron Collider (LHC) leien, an d'Existenz vu méi liichte Partikelen, déi ganz schwaach mat de Standardmodell-Partikelen interagéieren, wier den FCC ongeféier 100 km am Ëmfang, ongeféier 200 Meter ënner dem Buedem, no bei der selwechter Plaz wéi den LHC. Wann et guttgeheescht gëtt, kéint de Bau vum FCC an den 2030er Joren ufänken.
Den FCC géif an zwou Etappen ëmgesat ginn. Déi éischt Etapp, den FCC-ee, wäert en Elektronen-Positronen-Kollider fir Präzisiounsmiessungen sinn. E wäert e 15-Joer laangt Fuerschungsprogramm ab Enn vun den 2040er Joren ubidden. Nom Ofschloss vun dëser Etapp géif eng zweet Maschinn, den FCC-hh (High Energy), am selwechten Tunnel a Betrib geholl ginn. Dës zielt drop of, Kollisiounsenergien vun 100 TeV z'erreechen, andeems Hadronen (Protonen) a schwéier Ionen kollidéiert ginn. Den FCC-hh wäert an den 2070er Joren a Betrib sinn a bis Enn vum 21. Joerhonnert lafen.
Firwat gëtt FCC gebraucht? Wat fir en Zweck wäert et déngen?
Dat ganzt observéierbart Universum, inklusiv all déi baryonesch gewéinlech Matière, aus där mir all zesummegesat sinn, mécht nëmmen 4.9% vum Masseenergiegehalt vum Universum aus. Déi onsichtbar donkel Matière mécht bis zu 26.8% aus (während déi reschtlech 68.3% vum Masseenergiegehalt vum Universum donkel Energie sinn). Et ass net bekannt, wat donkel Matière wierklech ass. De Standardmodell (SM) vun der Partikelphysik huet keng fundamental Partikelen mat Eegeschaften, déi néideg sinn, fir donkel Matière ze sinn. Et gëtt ugeholl, datt vläicht "supersymmetresch Partikelen", déi Partner vun de Partikelen am Standardmodell sinn, donkel Matière bilden. Oder vläicht gëtt et eng parallel Welt vun donkeler Matière. WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles), Axionen oder steril Neutrinoen sinn hypothetiséiert Partikelen "Beyond the Standard Model" (BSM), déi féierend Kandidaten sinn. Allerdéngs ass et bis elo nach kee Succès bei der Detektioun vun esou Partikelen. Et gi vill aner oppe Froen (wéi Matière-Antimatter-Asymmetrie, Schwéierkraaft, donkel Energie, Neutrinomasse etc.), déi de Standardmodell net beäntwerte kann. Och d'Roll vum Higgs-Feld an der Evolutioun vum Universum gouf no der Entdeckung vum Higgs-Boson am Joer 2012 duerch d'ATLAS- an CMS-Experimenter am Large Hadron Collider (LHC) diskutéiert.
Déi méiglech Äntwerten op déi uewe genannten oppe Froen leien iwwer de Standardmodell vun der Partikelphysik eraus. Et kéint néideg sinn, d'Existenz vun neien, méi liichte Partikelen z'ënnersichen, déi ganz schwaach mat de Standardmodellpartikelen interagéieren. Dëst erfuerdert eng grouss Datensammlung an eng ganz héich Empfindlechkeet fir d'Signaler vun der Produktioun vun esou Partikelen, wat ënner dem Ëmfang vun der éischter Stuf vun der FCC fällt, nämlech FCC-ee (Präzisiounsmiessung). Et ass och wichteg, d'Existenz vun neien, méi schwéiere Partikelen z'ënnersichen, déi Héichenergieanlagen erfuerderen. Den FCC-hh (Héichenergie), déi zweet Stuf vun der FCC, zielt drop of, Kollisiounsenergien vun 100 TeV z'erreechen (wat vill méi héich ass wéi 13 TeV vum LHC). Wat d'Form vum Elektron-Positronen- (e+e-)-Kollider vun der éischter Stuf ugeet, gouf déi kreesfërmeg Form bevorzugt (vis-à-vis linear), well déi kreesfërmeg Form eng méi héich Liichtkraaft a bis zu véier Experimenter erméiglecht an d'Infrastruktur fir den duerno Héichenergie-Hadron-Kollider vun der zweeter Phas ubitt.
***
Referenzen:
- CERN. Pressematdeelung – De CERN Conseil iwwerpréift Machbarkeetsstudie fir e Collider vun der nächster Generatioun. 10. November 2025. Verfügbar ënner https://home.cern/news/press-release/accelerators/cern-council-reviews-feasibility-study-next-generation-collider
- CERN. Pressematdeelung – CERN verëffentlecht Bericht iwwer d'Machbarkeet vun engem méigleche Future Circular Collider. 31. Mäerz 2025. Verfügbar ënner https://home.cern/news/news/accelerators/cern-releases-report-feasibility-possible-future-circular-collider
- D'Machbarkeetsstudie fir de zukünftege Circular Collider ass elo ofgeschloss https://home.cern/science/cern/fcc-study-media-kit
- Future Circular Collider https://home.cern/science/accelerators/future-circular-collider
- FCC: de Fall vun der Physik. 27. Mäerz 2024. https://cerncourier.com/a/fcc-the-physics-case/
***
Verbonnen Artikelen:
- Partikelkollidere fir Studie vum "Very early Universum": Muon Kollider demonstréiert (31 Oktober 2024)
- CERN feiert 70 Joer Wëssenschaftlech Rees an der Physik (2. Februar 2024)
- Wat besteet eis schlussendlech aus? Wat sinn d'fundamental Bausteng vum Universum? (8. November 2021)
***
E puer pädagogesch Videoen iwwer d'FCC:
***
 that the Standard Model cannot address, one may need to look beyond the Standard Model of particle physics and explore the possible existence of new, lighter particles that interact very weakly with Standard Model particles, as well as explore the existence of new, heavier particles beyond the reach of existing LHC facility. The proposed Future Circular Collider (FCC) would make it possible to search for the existence of such fundamental particles beyond the Standard Model.){kind=link}