Credit: CERN
De CERN-Raad heeft vandaag tijdens een virtuele open zitting de nieuwe strategie bekendgemaakt voor de toekomst van de deeltjesfysica in Europa. De update van 2020 van de Europese strategie voor deeltjesfysica geeft een visie voor de toekomst van het veld zowel op korte als op lange termijn. Met deze visie behoudt Europa een leidende rol in de deeltjesfysica en in de innovatieve technologieën die in dit kader ontwikkeld worden.
De wetenschappelijke prioriteiten zijn het higgsdeeltje in detail bestuderen en de high-energy frontier, de grens van de hoogst haalbare energie, verkennen. Dit zijn twee cruciale en elkaar aanvullende manieren om de open vragen in de deeltjesfysica aan te pakken.
Het document noemt hiertoe als hoogste prioriteit na de Large Hadron Collider (LHC) een “Higgs-fabriek”. Zo’n elektron-positron versneller kan heel precies de eigenschappen van het higgsdeeltje meten dat wetenschappers in 2012 bij de LHC op CERN ontdekten. Bovendien beveelt de strategie aan dat Europa, samen met de wereldwijde gemeenschap, een haalbaarheidsonderzoek uitvoert voor een nieuwe generatie hadron-hadron versneller, met een elektron-positron versneller als een mogelijke eerste fase. Op de langere termijn moet zo’n hadron-hadron versneller botsingen met de hoogst haalbare energieën onderzoeken. De strategie onderstreept daarbij het belang van het opvoeren van de R&D-activiteiten voor geavanceerde versneller-, detector- en computertechnologieën. Dit is een noodzakelijke voorwaarde voor alle toekomstige projecten.
Nikhef-directeur prof. Stan Bentvelsen onderkent het belang van de opgefriste Europese strategie. “LHC is buitengewoon succesvol en heeft ons ontzettend veel geleerd over de wereld van elementaire deeltjes. Met deze strategie heeft deze versneller een uitstekende toekomst; het onderzoek aan het higgsdeeltje en alle andere fascinerende onderwerpen levert nog vele jaren top-wetenschap. Voor de haalbaarheid van de ambitieuze plannen op lange termijn is verdere samenwerking met de Europese labs, ook met Nikhef, cruciaal. Maar ook wereldwijde samenwerking, want zonder mondiale afstemming kom je er ook niet. CERN zal zijn world-leading positie moeten behouden, en deze strategie geeft daarvoor de ruimte.”
De succesvolle voltooiing in het komende decennium van de High-Luminosity LHC, waarvoor momenteel upgrade-werkzaamheden bij CERN worden uitgevoerd, moet een focus van de Europese deeltjesfysica blijven, aldus het document. Nikhef speelt een belangrijke rol bij het moderniseren van de LHC-experimenten, om ze gereed te maken voor de veel intensere deeltjesbundels van de High-Luminosity LHC. De High-Luminosity LHC zal naar verwachting tot 2038 in bedrijf zijn.
Een toekomstige electron-positron versneller, een Higgs-fabriek, zou moeten worden geïmplementeerd binnen 10 jaar na de volledige benutting van de High Luminosity LHC. De daarmee mogelijke precisiemetingen aan het higgsdeeltje zijn een veelbelovende manier om naar fysica te zoeken die verder gaat dan het standaardmodel.
De strategie gaat om meer dan alleen versnellerfysica. Zo blijft Europa neutrino-onderzoek in Japan en de VS steunen. Daarnaast wordt verdere samenwerking met het aangrenzende veld van de astrodeeltjesfysica opgezocht. Dit onderzoeksgebied bestudeert ook de fundamentele bouwstenen van het universum en hun interacties, met name via zwaartekrachtsgolven en de speurtocht naar donkere materie. Ook het belang van een breed programma in de theoretische deeltjesfysica wordt benadrukt, inclusief het ontwikkelen van nieuwe rekenmethoden.
De Large Hadron Collider. Credit: Maximilien Brice/ CERN.
Ambitieuze strategie gedreven door wetenschappelijke prioriteiten
“De strategie wordt vooral gedreven door de wetenschap en presenteert de wetenschappelijke prioriteiten voor het veld”, zegt Ursula Bassler, voorzitter van de CERN-raad. De in de strategie geschetste wetenschappelijke visie moet als richtsnoer dienen voor CERN en een coherent wetenschapsbeleid in Europa mogelijk maken.
“Dit is een zeer ambitieuze strategie, die met een voorzichtige, stapsgewijze aanpak een mooie toekomst schetst voor Europa en voor CERN. We zullen blijven investeren in sterke samenwerkingsprogramma’s tussen CERN en andere onderzoeksinstituten in de lidstaten van CERN en daarbuiten, ‘verklaarde CERN-directeur-generaal Fabiola Gianotti.’ Deze samenwerkingen zijn essentieel voor duurzame wetenschappelijke en technologische vooruitgang en leveren veel voordelen voor de samenleving op. ‘
“De natuurlijke volgende stap is het onderzoeken van de haalbaarheid van de aanbevelingen, terwijl we doorgaan met het volgen van een divers programma van projecten met grote impact”, legt voorzitter van de Europese strategiegroep Halina Abramowicz uit. “Europa moet de deur openhouden voor deelnamen aan andere grote projecten die het veld als geheel zullen dienen, zoals het voorgestelde International Linear Collider-project.” Bron: Nikhef.
