Được lên kế hoạch trở thành máy gia tốc hạt lớn nhất thế giới, máy gia tốc electron–positron hình tròn (CEPC) của Trung Quốc dự kiến có chu vi khoảng 100 km, lớn hơn nhiều so với Máy gia tốc hạt lớn (LHC) của CERN, vốn chỉ có chu vi khoảng 27 km. Các hệ thống này, đặc biệt là LHC, đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu nguồn gốc và sự hình thành của vũ trụ sau Vụ Nổ Lớn.
Theo tạp chí khoa học BRG, quá trình phát triển CEPC bắt đầu từ năm 2012, trùng với thời điểm LHC phát hiện hạt Higgs. Tuy nhiên, dự án trị giá hàng tỷ USD này hiện dường như đang bị tạm dừng. CEPC không được đưa vào kế hoạch 5 năm tiếp theo của Trung Quốc (2026 - 2030), đồng nghĩa với việc dự án bị xếp vào mức ưu tiên thấp hơn và sẽ nhận ít kinh phí cũng như nguồn lực hơn.
Ông Wang Yifang tại Viện Vật lý Năng lượng Cao Trung Quốc đã xác nhận sự điều chỉnh này, đồng thời cho biết nhóm nghiên cứu vẫn có kế hoạch đệ trình lại đề xuất CEPC vào năm 2030.
Dù chưa có xác nhận chính thức, CEPC được ước tính tiêu tốn khoảng 5,1 tỷ USD, khoản chi mà Trung Quốc có thể muốn phân bổ sang các lĩnh vực khác. Trong bối cảnh đó, ông Wang cũng đề cập đến Máy gia tốc vòng tròn tương lai châu Âu (FCC) - dự án máy gia tốc thế hệ tiếp theo của châu Âu, được coi là “người kế nhiệm” của LHC, với chu vi dự kiến lên tới 90,7 km.
Những khám phá quan trọng từ các hệ thống đang vận hành hiện nay, tiêu biểu là việc phát hiện hạt Higgs tại LHC, xuất phát từ nguyên lý hoạt động cốt lõi của các máy gia tốc hạt. Các hệ thống này bắn các hạt dọc theo những đường hầm khổng lồ, thường là các vòng ngầm, với tốc độ cực cao trước khi cho chúng va chạm. Thông qua việc quan sát các vụ va chạm, các nhà khoa học có thể tái hiện phần nào trạng thái của vũ trụ sơ khai, cũng như nghiên cứu các thành phần cơ bản cấu tạo nên vật chất.
Ngoài ra, các máy gia tốc còn được sử dụng để tạo ra “súp quark”, một trạng thái vật chất đặc biệt được cho là đã tồn tại trong vũ trụ hàng tỷ năm trước. Trong khoảnh khắc cực ngắn sau mỗi vụ va chạm, các nhà khoa học có thể quan sát những dấu vết và mô hình mà trong điều kiện thông thường không thể phát hiện được.
Các máy gia tốc hạt quy mô lớn như CEPC hay FCC không chỉ mở rộng kích thước đường hầm, mà còn tích hợp các thiết bị tiên tiến và chuyên biệt hơn, cho phép nghiên cứu những hạt nặng hoặc khác biệt. Đây là điều mà LHC hiện nay không thể thực hiện.
Theo kế hoạch, LHC dự kiến sẽ dừng hoạt động vào những năm 2040, trong khi FCC, nếu được phê duyệt, có thể bắt đầu quá trình phát triển từ những năm 2030. Tuy nhiên, việc triển khai xây dựng một dự án như vậy được đánh giá là sẽ gặp nhiều thách thức.
