Американские физики запросили прорывной мюонный коллайдер, но всё упёрлось в финансы

Комитет P5 в пятницу опубликовал программные предложения для властей США по развитию физики элементарных частиц в стране в течение следующего десятилетия. На создание предложений ушло свыше трёх лет, в течение которых собирались и анализировались предложения американских физиков. От выбора руководства США будет зависеть, вернёт ли американская наука себе место лидера или продолжит отставать.

Комитет «пяти П» (Particle Physics Project Prioritization Panel) или группа планирования приоритетов в физике элементарных частиц выполняла задание Министерства энергетики США и Национального научного фонда по разработке планов развития на следующие 10 лет. Предыдущий план был представлен в 2014 году и срок его исполнения истекает.

Не секрет, что после запуска Большого адронного коллайдера на территории Швейцарии и Франции центр изучения физики элементарных частиц сместился в Европу. В США собирались строить свой коллайдер, но в 1993 году Конгресс не дал на это денег. США снова вернёт себе мировое лидерство в этой сфере, если создаст на своей территории «коллайдер мечты» — ускоритель на мюонах. Мюоны в современном представлении физиков — это неделимые частицы (в отличие от протонов, которые сталкивают на БАК), поэтому при столкновении мюонов будет выделяться больше энергии и, как следствие, можно будет изучать более тяжёлые частицы и искать следы тёмной материи.

В то же время следует понимать, что в течение следующих десяти лет такой проект физически неосуществим. Если по нему будет принято решение, то эти годы уйдут на проектирование и доказательство осуществимости проекта. Впрочем, рабочий проект такого масштаба — это рывок вперёд как по науке, так и по технологиям. Чтобы он приблизился к реальности, комитет P5 рекомендует увеличивать бюджет Министерства энергетики (включая средства на физику элементарных частиц) на 3 % в год. Фактически это будет следование за инфляцией, но угрозы смелым проектам такое финансирование нести не будет, что позволит физикам в США оставаться впереди учёных в других странах.

Эти средства помогут продолжить уже реализуемые проекты, например, такие как обсерватория им. Веры Рубин, или установка DUNE для изучения осциляции нейтрино, а также множество других. Но если министерство выберет альтернативный план развития физики в США, согласно которому бюджет будет расти на 2 % в год, то про эти и другие проекты, включая мюонный коллайдер, можно будет забыть. Тем самым урон может быть нанесён даже мировой фундаментальной физике, которая включает работы американских учёных. БАК близок к исчерпыванию своих возможностей. После открытия бозона Хиггса там не осталось пространства для резкого движения вперёд. Для прорывных открытий нужно что-то новое и определённый объём старого, а именно денег.

«Фундаментальные исследования трудно продать, — сказал доктор Мураяма. — Это не приносит немедленной пользы обществу». Но результат того стоит, добавил он: «Физика элементарных частиц привела к революциям в медицинских приложениях, материаловедении и даже к созданию iPhone и Всемирной паутины».