Los nuevos componentes del Colisionador de iones de electrones (EIC) (incluido un acelerador de electrones, rojo, y un anillo de almacenamiento de electrones, azul) encajarán dentro del túnel que actualmente alberga el Colisionador de iones pesados relativista (RHIC, amarillo). El EIC reutilizará uno de los dos anillos de almacenamiento de iones del RHIC para las colisiones de electrones con iones y rastreará esas colisiones con uno o más detectores. Crédito: BNL
Las instalaciones de vanguardia y la asociación entre DOE, NYS, Brookhaven Lab y Jefferson Lab abrirán una nueva frontera en física nuclear, un campo esencial para nuestra comprensión del universo visible con aplicaciones en seguridad nacional, salud humana y más.
El subsecretario de Ciencias del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE), Paul Dabbar, los líderes del Laboratorio Nacional Brookhaven del DOE (Laboratorio Brookhaven) y la Instalación Aceleradora Nacional Thomas Jefferson (Laboratorio Jefferson), y funcionarios electos del estado de Nueva York y Virginia conmemoraron hoy el inicio de la Proyecto Electron-Ion Collider. El evento fue una oportunidad para que los oradores en persona y virtuales expresen su apoyo a esta instalación de investigación de física nuclear única en su tipo, que será construida en Brookhaven Lab por una colaboración mundial de físicos durante la próxima década.
El colisionador de partículas de 2.4 millas de circunferencia actuará como un “microscopio” subatómico de alta precisión para explorar las estructuras tridimensionales más internas de protones y núcleos atómicos más grandes. Los experimentos en el EIC revelarán cómo se organizan los bloques de construcción fundamentales de esas partículas (quarks y gluones), cómo sus interacciones acumulan la masa de la mayor parte de la materia visible en el universo y descubren los secretos de la fuerza más fuerte de la naturaleza. El viaje hacia esta nueva frontera en física nuclear atraerá a los mejores y más brillantes científicos del mundo, producirá avances científicos y tecnológicos que se extienden a la medicina y la seguridad nacional, y servirá como un centro de innovación, colaboración y educación STEM durante las próximas décadas.
“Los científicos del DOE han estado a la vanguardia de tantos descubrimientos en física nuclear”, dijo el subsecretario de ciencia del DOE, Paul Dabbar. “Gracias al apoyo del liderazgo del presidente Trump, el Congreso, nuestra Oficina de Ciencias y el estado de Nueva York, nos hemos unido para crear una instalación de investigación única en su tipo que se fortalece con la colaboración con socios de Jefferson Laboratorio y otros laboratorios e instituciones nacionales de todo el mundo. Desde los componentes más básicos de la materia hasta los confines más lejanos del cosmos y las próximas tecnologías que impulsarán la economía de los Estados Unidos y el mundo, el DOE continuará esta misión aquí en Brookhaven y en nuestros laboratorios en todo el país “.
Los líderes cortaron la cinta ceremonial en la ceremonia de lanzamiento del proyecto Electron-Ion Collider. En la fotografía de izquierda a derecha están el ex director ejecutivo de Empire State Development Corporation, Howard Zemsky, el director de la oficina del sitio de Brookhaven del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE), Robert Gordon, el presidente de la Universidad de Stony Brook, Maurie McInnis, el representante de EE. UU. Lee Zeldin, el senador de EE. UU. Charles Schumer, subsecretario del DOE para la ciencia Paul M. Dabbar, la vicegobernadora de Nueva York Kathy Hochul y el director del laboratorio de Brookhaven, Doon Gibbs. Crédito: BNL
Con un presupuesto propuesto en el rango de ~ $ 1.6-2.6 mil millones de la Oficina de Ciencias del DOE y $ 100 millones del Estado de Nueva York, el proyecto se basará en la experiencia de todo el complejo del DOE y en universidades y laboratorios de todo el mundo. Los físicos de Brookhaven Lab y Jefferson Lab desempeñarán los papeles principales.
“Como lo afirmó la Academia Nacional de Ciencias, la EIC mantendrá el liderazgo en física nuclear y ciencia y tecnología de aceleradores con impactos en nuestra seguridad tecnológica, económica y nacional”, dijo el director del laboratorio de Brookhaven, Doon Gibbs. “Estamos encantados de ser socios de Thomas Jefferson National Accelerator Facility en el diseño, construcción y operación del EIC. Nos basaremos en las fortalezas de ambos laboratorios, pero también nos comunicaremos con otros laboratorios tanto en los EE. UU. Como a nivel internacional “.
“Jefferson Lab se enorgullece de asociarse con Brookhaven Lab para hacer realidad esta instalación de investigación de próxima generación”, dijo el director de Jefferson Lab, Stuart Henderson. “El EIC permitirá una nueva era de descubrimiento científico que promete responder algunas de las preguntas más fundamentales pero profundas que podemos plantearnos sobre la materia, tales como: ¿Cómo surge la masa y el giro de los protones y neutrones a partir de sus piezas constituyentes? ¿Cómo la fuerza más fuerte del universo, la fuerza que mantiene unidos a los quarks dentro de los protones y neutrones, da lugar a las propiedades de los protones, neutrones y toda la materia visible? ¿Qué aspecto tiene un protón o un neutrón en el interior? En cierto sentido, el EIC nos permitirá completar nuestra aventura de un siglo de averiguar de qué están hechos los átomos y cómo funcionan ”.
“El colisionador de iones de electrones, una instalación única en la investigación nuclear, se está convirtiendo en una realidad, y puedo decirles que esta noticia fue recibida con gran entusiasmo y entusiasmo por las comunidades europeas de física nuclear y de partículas”, dijo CERN La Directora General Fabiola Gianotti en un mensaje de video.
Reproducción del evento de lanzamiento del proyecto Electron-Ion Collider en Brookhaven Lab, 18 de septiembre de 2020. Crédito: BNL
Funcionarios electos tanto de Nueva York como de Virginia, que brindaron un apoyo fundamental para hacer avanzar el proyecto EIC, participaron en el evento en Brookhaven Lab.
“BNL tiene el talento, la tecnología y el historial para aprovechar al máximo este proyecto nacional”, dijo el senador estadounidense Charles Schumer (NY). “El laboratorio está acostumbrado a asumir grandes proyectos, investigaciones críticas y las preguntas más serias que la ciencia puede plantear. Esta inversión federal de miles de millones de dólares en Long Island garantizará que Brookhaven National Lab continúe siendo una instalación de investigación de clase mundial para la próxima generación “.
“Este proyecto de vanguardia inyectará miles de millones de dólares y una gran cantidad de puestos de trabajo en nuestras comunidades al mismo tiempo que produce decenas de descubrimientos científicos que nos ayudan a comprender el mundo que nos rodea, aprovechar el potencial sin explotar del mundo natural y, desde la salud humana para nuestra seguridad nacional y más allá, beneficiar a casi todos los aspectos de nuestras vidas ”, dijo el congresista Lee Zeldin (NY). “Brookhaven National Lab ha sido pionero en el futuro de la energía limpia y ecológica, la investigación médica y del cáncer, la astrofísica y mucho más, todo ello al mismo tiempo que fomenta y cultiva las mentes brillantes de las generaciones futuras de investigadores. A lo largo de este proceso, como copresidente del Grupo de Laboratorios Nacionales y Representante en la Cámara de BNL, he trabajado en estrecha colaboración con la Secretaria Brouillette, la Secretaria Perry, el Subsecretario Dabbar y el liderazgo de BNL en este esfuerzo. Es asombroso ver que este proyecto se hace realidad aquí mismo en Long Island ”.
“COVID-19 nos ha demostrado cuán críticamente importante es invertir en nuestra infraestructura científica para que estemos preparados para crisis futuras, y Nueva York ya está invirtiendo recursos significativos para convertirla en un centro de innovación e investigación científica ”, dijo el gobernador del estado de Nueva York, Andrew M .Cuomo. “La inversión de $ 100 millones del estado en este proyecto es parte integrante de ese compromiso, y este proyecto es beneficioso tanto para el desarrollo científico como para la economía de Nueva York”.
“La innovación está en Nueva York ADN liderando el camino en el avance y el descubrimiento científico ”, dijo la vicegobernadora del estado de Nueva York, Kathy Hochul. “Long Island está impulsando gran parte de nuestra investigación de vanguardia, incluso en el Laboratorio Nacional de Brookhaven. Estamos orgullosos de que el gobierno federal haya elegido Long Island para albergar el primer colisionador de iones de electrones del mundo, lo que representa una inversión de más de mil millones de dólares en la región. Esto creará miles de nuevos puestos de trabajo, atraerá a las mejores y más brillantes mentes, y estimulará millones en inversiones adicionales en el crecimiento de Brookhaven, Long Island y todo el estado. Estamos comprometidos a continuar avanzando y apoyando la investigación y el desarrollo científicos en Long Island a medida que reconstruimos mejor y reinventamos el estado de Nueva York para el futuro posterior a la pandemia ”.
“El desarrollo de la EIC ayudará a Estados Unidos a mantener su liderazgo mundial en física nuclear y responderá preguntas pendientes sobre la materia y el mundo físico”, dijo el senador estadounidense Mark R. Warner (VA). “Estoy orgulloso del papel importante que jugará Jefferson Lab en la construcción y operación del EIC y espero con ansias los descubrimientos científicos innovadores que ocurrirán como resultado de este proyecto”.
“El Laboratorio Nacional Brookhaven ha puesto a Long Island a la vanguardia de la innovación científica mientras ayuda a nuestra región a crear un corredor de investigación y estimular el crecimiento económico”, dijo Kevin S. Law, presidente y director ejecutivo de la Asociación de Long Island. “El colisionador de iones de electrones de última generación nos abrirá nuevas oportunidades para continuar por ese camino”.
“Dos de las cosas que me atrajeron a la Universidad de Stony Brook son los impresionantes logros de investigación y las alianzas poderosas como las que celebramos hoy aquí en el lanzamiento del proyecto Colisionador de iones y electrones”, dijo Maurie McInnis, presidente de la Universidad de Stony Brook. “Me complace especialmente que Stony Brook, como socio de Brookhaven Science Associates, haya podido participar y contribuir al avance de este trabajo durante muchos años. Con nuestra larga trayectoria de investigación líder en física nuclear y de altas energías, estamos orgullosos de que varios de nuestros profesores hayan contribuido al diseño conceptual y la justificación científica del EIC, y sé que muchos están ansiosos por participar en los experimentos que se realizarán. aquí.”
Ciencia de EIC y otros beneficios
El colisionador de iones de electrones será un “microscopio” 3D para estudiar quarks y gluones, que son los componentes básicos de los protones, neutrones y núcleos atómicos, en otras palabras, toda la materia visible. Los gluones son las partículas subatómicas que unen a los quarks en las partículas más familiares que forman la materia en el mundo actual.
Las colisiones en el EIC revelarán cómo los quarks y los gluones interactúan para formar estos bloques de construcción más grandes a través de la fuerte fuerza nuclear. Una comprensión más profunda de la fuerza fuerte, que es 100 veces más poderosa que la fuerza electromagnética que gobierna las tecnologías electrónicas de hoy, puede conducir a conocimientos y descubrimientos que impulsan las tecnologías del mañana.
El EIC también brindará a los físicos la herramienta que necesitan para explorar completamente el origen del giro de los protones. El giro del protón, un momento angular intrínseco algo análogo al giro de la peonza de un juguete, se usa en imágenes de resonancia magnética nuclear (RMN y MRI), pero los científicos aún no saben cómo surge esta propiedad de los bloques de construcción internos del protón.
Los avances tecnológicos que ya se están desarrollando para hacer realidad el EIC (p. Ej., Componentes innovadores de acelerador, seguimiento de partículas y gestión de datos) podrían tener un impacto generalizado en los nuevos enfoques para la terapia del cáncer, resolviendo otros desafíos de “macrodatos” y mejorando el acelerador instalaciones para probar baterías, catalizadores y otros materiales relacionados con la energía. Además, la infraestructura de colisionador-acelerador que impulsa el EIC estará disponible para los investigadores que utilizan haces de partículas para producir y realizar estudios sobre isótopos médicos y para estudiar los efectos de la radiación espacial simulada con el objetivo de proteger a los futuros astronautas.
Todos los hallazgos derivados de la investigación en el EIC estarán disponibles a través de investigaciones publicadas abiertamente para científicos de otros laboratorios, el mundo académico y la industria que buscan aprender de ese conocimiento y expandir los límites de la tecnología. La comunidad científica de EIC espera poder compartir su éxito y sus descubrimientos con la nación y el mundo.
