Super collisionneur supraconducteur - Superconducting Super Collider

collisionneurs de hadrons
Ssc mdl.JPG
Site SSC, 2008
Anneaux de stockage croisés CERN , 1971-1984
Collisionneur proton-antiproton ( SPS ) CERN , 1981-1991
ISABELLE BNL , annulé en 1983
Tévatron Laboratoire Fermi , 1987-2011
Super collisionneur supraconducteur Annulé en 1993
Collisionneur d'ions lourds relativistes BNL , 2000-présent
Grand collisionneur de hadrons CERN , 2009-présent
Futur collisionneur circulaire Proposé

Le supercollisionneur supraconducteur ( SSC ) (également surnommé le desertron ) était un complexe d' accélérateurs de particules en construction dans les environs de Waxahachie , au Texas .

Sa circonférence d'anneau prévue était de 87,1 kilomètres (54,1 mi) avec une énergie de 20 TeV par proton et devait être la plus grande et la plus énergétique au monde. Le directeur du projet était Roy Schwitters , un physicien de l' Université du Texas à Austin . Le Dr Louis Ianniello a été son premier directeur de projet pendant 15 mois. Après 22,5 km (14 mi) de tunnel ont été percés et près de deux milliards de dollars ont été dépensés, le projet a été annulé en 1993 en raison de problèmes budgétaires.

Proposition et développement

Le système a été formellement discuté pour la première fois dans l'étude nationale sur les conceptions de référence de décembre 1976, qui examinait la faisabilité technique et économique d'une machine d'une capacité nominale de 20 TeV par proton. Le directeur du Fermilab et futur lauréat du prix Nobel de physique, Leon Lederman, a été l'un des premiers partisans très éminents – certaines sources disent l'architecte ou le proposant – du projet Superconducting Super Collider, qui a été approuvé vers 1983, et un promoteur et défenseur majeur tout au long de sa vie.

Un examen approfondi du département américain de l'Énergie a été effectué au milieu des années 80. Dix-sept puits ont été coulés et 23,5 km (14,6 mi) de tunnel ont été forés à la fin de 1993.

Construction partielle et problèmes financiers

Un schéma de haut niveau du paysage du laboratoire pendant les phases de planification finales.

Lors de la conception et de la première phase de construction, un débat houleux s'est ensuivi sur le coût élevé du projet. En 1987, le Congrès a appris que le projet pourrait être achevé pour 4,4 milliards de dollars, et il a obtenu le soutien enthousiaste du président Jim Wright de Fort Worth, au Texas . Un argument récurrent était le contraste avec la contribution de la NASA à la Station spatiale internationale (ISS), un montant similaire. Les critiques du projet (des membres du Congrès représentant d'autres États américains et des scientifiques travaillant dans des domaines non-SSC qui pensaient que l'argent serait mieux dépensé dans leurs propres domaines) ont fait valoir que les États-Unis ne pouvaient pas se permettre les deux.

Les estimations du coût supplémentaire causé par la non-utilisation des infrastructures physiques et humaines existantes au Fermilab dans l'Illinois vont de 495 millions de dollars à 3,28 milliards de dollars.

Les dirigeants espéraient obtenir un soutien financier de l'Europe, du Canada, du Japon, de la Russie et de l'Inde. Cela a été entravé par la promotion du projet en tant que promotion de la supériorité américaine. Le financement européen est resté au CERN , qui travaillait déjà sur le Grand collisionneur de hadrons . L'Inde a promis 50 millions de dollars, mais les pourparlers avec le Japon ont échoué à cause des tensions commerciales dans l'industrie automobile. Une mission commerciale américano-japonaise où le financement de la CSS était censé être discuté s'est terminée par l' incident de vomissement de George HW Bush .

Le Congrès a commencé à affecter un financement annuel au projet. En 1992, il a été opposé par une majorité de la Chambre des représentants (231-181), mais a été inclus dans le budget final réconcilié en raison du soutien au Sénat (62-32). Au début de 1993, un groupe soutenu par les fonds des entrepreneurs du projet a organisé une campagne de relations publiques pour faire pression sur le Congrès directement en faveur du projet. En février, le General Accounting Office a signalé un dépassement de 630 millions de dollars dans le budget de construction de 1,25 milliard de dollars. En mars, le New York Times a rapporté que le coût total estimé était passé à 8,4 milliards de dollars. En juin, l'organisation à but non lucratif Project on Government Oversight a publié un projet de rapport d'audit de l' inspecteur général du ministère de l'Énergie , critiquant fortement le super collisionneur pour ses coûts élevés et sa mauvaise gestion par les responsables qui en sont chargés. L'inspecteur général a enquêté sur des dépenses douteuses de 500 000 $ sur trois ans, dont 12 000 $ pour les fêtes de Noël, 25 000 $ pour les déjeuners avec traiteur et 21 000 $ pour l'achat et l'entretien de plantes de bureau. Le rapport a également conclu qu'il y avait une documentation inadéquate pour 203 millions de dollars de dépenses de projet, ou 40 % de l'argent dépensé jusqu'à ce point.

En 1993, Clinton a tenté d'empêcher l'annulation en demandant au Congrès de continuer « à soutenir cet effort important et stimulant » jusqu'à son achèvement, car « abandonner la SSC à ce stade indiquerait que les États-Unis compromettent leur position de leader dans le domaine de la science fondamentale ».

Annulation

Après 2 milliards de dollars dépensés (400 millions de dollars par l'État hôte du Texas, le reste par le ministère de l'Énergie), la Chambre des représentants a rejeté le financement le 19 octobre 1993 et ​​les négociateurs du Sénat n'ont pas réussi à le restaurer. Suite à l'orchestration réussie du représentant Jim Slattery à la Chambre, le président Clinton a signé le projet de loi qui a finalement annulé le projet le 30 octobre 1993, regrettant la "grave perte" pour la science.

De nombreux facteurs ont contribué à l'annulation : des estimations de coûts en hausse (à 12 milliards de dollars) ; mauvaise gestion par les physiciens et les fonctionnaires du ministère de l'Énergie ; la fin de la nécessité de prouver la suprématie de la science américaine avec l'effondrement de l' Union soviétique et la fin de la guerre froide ; la conviction que de nombreuses petites expériences scientifiques de même mérite pourraient être financées pour le même coût ; la volonté du Congrès de réduire globalement les dépenses (les Etats-Unis affichaient un déficit budgétaire de 255 milliards de dollars) ; la réticence du gouverneur du Texas Ann Richards ; et le manque initial de soutien du président Bill Clinton à un projet commencé sous les administrations du prédécesseur de Richards, Bill Clements , et des prédécesseurs de Clinton, Ronald Reagan et George HW Bush . L'annulation du projet a également été facilitée par l'opposition de la communauté scientifique. D'éminents physiciens de la matière condensée , tels que Philip W. Anderson et Nicolaas Bloembergen , ont témoigné devant le Congrès pour s'opposer au projet. Ils ont fait valoir que, bien que la SSC mènerait certainement des recherches de haute qualité, ce n'était pas le seul moyen d'acquérir de nouvelles connaissances fondamentales, comme certains de ses partisans l'ont affirmé, et était donc déraisonnablement coûteux. Les critiques scientifiques de la SSC ont souligné que la recherche fondamentale dans d'autres domaines, tels que la physique de la matière condensée et la science des matériaux , était sous-financée par rapport à la physique des hautes énergies, malgré le fait que ces domaines étaient plus susceptibles de produire des applications avec des avantages technologiques et économiques.

Réactions à l'annulation

Steven Weinberg , lauréat du prix Nobel de physique, place l'annulation de la SSC dans le contexte d'une crise socio-économique nationale et mondiale plus importante, y compris une crise générale du financement de la recherche scientifique et de la fourniture d'une éducation, de soins de santé, de transports et infrastructures de communication, justice pénale et application de la loi.

Leon Lederman, un promoteur et défenseur de ses débuts, a écrit son livre de vulgarisation scientifique de 1993 The God Particle : If the Universe Is the Answer, What Is the Question ? – qui cherchait à promouvoir la prise de conscience de l'importance du travail qui nécessitait un tel projet – dans le contexte des dernières années du projet et de la perte du soutien du Congrès.

La fermeture du SSC a eu des conséquences néfastes pour la partie sud du Metroplex Dallas-Fort Worth et a entraîné une légère récession , plus évidente dans les parties de Dallas situées au sud de la rivière Trinity . Lorsque le projet a été annulé, 22,5 km (14,0 mi) de tunnel et 17 puits à la surface étaient déjà creusés, et près de deux milliards de dollars avaient déjà été dépensés pour l'immense installation.

Comparaison avec le grand collisionneur de hadrons

L'énergie de collision prévue du SSC de 2 x 20 = 40 TeV était environ trois fois celle de 2 x 6,5 = 13 TeV (en juin 2015) de son homologue européen , le Large Hadron Collider (LHC) du CERN à Genève . Cependant, la luminosité prévue n'était qu'un dixième de la luminosité nominale du LHC.

Bien que certains aient affirmé que le coût du SSC était en grande partie dû au projet de génie civil massif consistant à creuser un énorme tunnel, c'était en quelque sorte une distorsion. Le budget de construction de tunnels et d'installations conventionnelles ne représentait qu'environ dix pour cent du coût total budgétisé (1,1 milliard de dollars sur un coût total de 10 milliards). Le poste de coût majeur était les aimants, encore en phase de développement en laboratoire, avec par conséquent un niveau d'incertitude plus élevé attaché au coût final. La circonférence de l'anneau du LHC est de 27 km (17 mi), par rapport aux 87,1 km prévus (54,1 mi) du SSC.

L'avantage du LHC en termes de coût était l'utilisation de l'infrastructure d'ingénierie préexistante et de la caverne de 27 km de long du Grand collisionneur électron-positon , et son utilisation d'une conception d'aimant différente et innovante pour plier les particules à plus haute énergie dans le tunnel disponible . La construction du LHC a finalement coûté l'équivalent d'environ 5 milliards de dollars américains. Le budget total de fonctionnement du CERN s'élève à environ 1 milliard de dollars par an. Le Grand collisionneur de hadrons est devenu opérationnel en août 2008.

Dans une interview de 2021, Schwitters a émis l'hypothèse que, si le projet avait été achevé, il aurait conduit à la découverte de la particule du boson de Higgs 10 ans avant sa découverte éventuelle en Suisse et aurait attiré un nombre équivalent de visiteurs dans le nord du Texas à celui du CERN 120 000 par an. .

Coupes transversales de tiges supraconductrices préformées à partir d'échantillons

État actuel du site

Vue du site SSC, 2008

Après l'annulation du projet, le site principal a été cédé au comté d'Ellis, au Texas , et le comté a tenté à plusieurs reprises de vendre la propriété. La propriété a été vendue en août 2006 à un groupe d'investissement dirigé par feu JB Hunt .

En 2009, Collider Data Center avait passé un contrat avec GVA Cawley pour commercialiser le site en tant que centre de données . En 2012, l'entreprise chimique Magnablend a acheté la propriété et les installations contre une certaine opposition de la communauté locale. Les bâtiments de l'établissement, qui étaient devenus des lieux de prédilection pour les voleurs et les fêtes de la drogue, ont été rénovés et ont été rouverts en 2013 par Magnablend. L'installation fabrique une gamme de produits pétroliers pour l'industrie des services énergétiques.

Dans la culture populaire

Le roman de science-fiction dur de 1997 de John G. Cramer , Einstein's Bridge, est centré sur une version fictive du super collisionneur supraconducteur.

A Hole In Texas est un roman de 2004 d' Herman Wouk , qui décrit les aventures d'un physicien des hautes énergies suite à l'annonce surprise qu'un physicien chinois avait découvert le boson de Higgs tant recherché. Certaines parties de l'intrigue sont basées sur le projet avorté du super collisionneur supraconducteur.

Dans l'épisode du 21 janvier 2021 de Young Sheldon, le supercollisionneur est mentionné lorsque le mentor de Sheldon Cooper ( Iain Armitage ), le Dr John Sturgis ( Wallace Shawn ) y obtient un nouvel emploi. Un épisode ultérieur de l'épisode du 1er avril 2021 montre une photo extérieure de l'établissement avec le Dr Sturgis recevant un appel téléphonique de la grand-mère de Sheldon ( Annie Potts ).

En 2021, le projet a été cité comme une étude de cas du démon hypothétique du chaos bureaucratique, qui « empêche les bonnes choses de se produire » au département américain de l'Énergie .

Voir également

Remarques

Les références

Liens externes

Coordonnées : 32°21′51″N 96°56′38″W / 32.36417°N 96.94389°O / 32.36417; -96.94389