(Tomado de CERN releases report on the feasibility of a possible Future Circular Collider).

El FCC (Future Circular Collider) es un colisionador de partículas propuesto con una circunferencia de unos 91 km que podría suceder al actual instrumento insignia del CERN -el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) de 27 km- en la década de 2040. Su motivación científica surge del descubrimiento del bosón de Higgs en 2012, junto con otras cuestiones cruciales pendientes en física fundamental.

El bosón de Higgs es la partícula más simple y a la vez más desconcertante descubierta hasta ahora, con propiedades que tienen implicaciones de gran alcance para nuestra existencia. Está relacionado con el mecanismo que permitió a partículas elementales como los electrones ganar masa una fracción de nanosegundo después del Big Bang, permitiendo la formación de átomos y, por tanto, de estructuras. También puede estar relacionado con el destino del Universo y podría arrojar luz sobre los muchos misterios sin resolver de la física moderna.

Tal y como se describe en el Informe del Estudio de Viabilidad, el programa de investigación del FCC contempla dos posibles etapas: un colisionador electrón-positrón que sirva de fábrica de Higgs, electrodébil y top-quark funcionando a diferentes energías del centro de masas, seguido en una etapa posterior por un colisionador protón-protón que funcione a una energía de colisión sin precedentes de unos 100 TeV.

Representación artística del FCC (Imagen CERN)

Los programas complementarios de física de cada etapa coinciden con las máximas prioridades establecidas en la actualización de 2020 de la Estrategia Europea de Física de Partículas.

El informe abarca aspectos muy diversos relacionados con la posible realización de un proyecto de este tipo. Entre ellos se incluyen los objetivos físicos, la geología, la ingeniería civil, la infraestructura técnica, las dimensiones territoriales y medioambientales, las necesidades de I+D para los aceleradores y detectores, los beneficios socioeconómicos y el coste.

El coste estimado de la construcción de la etapa de electrones-positrones de FCC, incluido el túnel y toda la infraestructura, es de 15 000 millones de francos suizos. Esta inversión, que se distribuiría a lo largo de un periodo de unos 12 años a partir de principios de la década de 2030, incluye la obra civil, la infraestructura técnica, los aceleradores de electrones y positrones y cuatro detectores para su funcionamiento. Como en el caso de la construcción del LHC, la mayor parte de la financiación procedería del presupuesto anual actual del CERN.

El CERN se ha comprometido a que cualquier nuevo proyecto en el Laboratorio sea un ejemplo de infraestructura de investigación sostenible, integrando los principios del ecodiseño en todas las fases del proyecto, desde el diseño a la construcción, pasando por el funcionamiento y el desmantelamiento. El informe detalla los conceptos y vías para mantener baja la huella ambiental de FCC, al tiempo que se impulsan nuevas tecnologías en beneficio de la sociedad y se desarrollan sinergias territoriales como la reutilización energética.

Uno de los principales componentes del Estudio de Viabilidad del FCC ha sido el trazado y la ubicación del anillo del colisionador y la infraestructura conexa, que se han estudiado diligentemente para maximizar el beneficio científico teniendo en cuenta al mismo tiempo la compatibilidad territorial, las limitaciones medioambientales y de construcción y el coste. Se desarrollaron y analizaron no menos de 100 escenarios antes de decantarse por la opción preferida: una circunferencia del anillo de 90,7 km a una profundidad media de 200 m, con ocho emplazamientos de superficie y cuatro experimentos.

Una aproximación sencilla a la física del FCC puede encontrarse aquí.

A lo largo de todo el proceso del Estudio de Viabilidad, el CERN ha estado acompañado por sus dos Estados anfitriones, Francia y Suiza, en colaboración con entidades de ámbito local, regional y nacional. Los procesos de compromiso con el público se están preparando de acuerdo con los respectivos marcos de los Estados anfitriones para garantizar un diálogo constructivo con las partes interesadas territoriales.

El informe, que no implica ningún compromiso por parte de los Estados miembros y asociados del CERN para construir el FCC, será revisado por diversos organismos de expertos independientes antes de ser examinado por el Consejo del CERN. El Consejo podría tomar una decisión sobre la conveniencia o no de seguir adelante con el proyecto del FCC en torno a 2028.

Los colisionadores de partículas desempeñan un papel único en la exploración de la física. También permiten el desarrollo de tecnologías sin precedentes en muchos campos de relevancia para la sociedad, que van desde los materiales superconductores para aplicaciones médicas, la investigación de la energía de fusión y la transmisión de electricidad hasta los aceleradores y detectores avanzados para aplicaciones médicas y muchas otras.

El Estudio de Viabilidad del FCC se puso en marcha siguiendo las recomendaciones de la actualización para 2020 de la Estrategia Europea de Física de Partículas y servirá de aportación para la actualización en curso de la Estrategia, junto con estudios de proyectos alternativos propuestos por la comunidad científica.

FCC en unos cuantos datos aquí...

- Exploración de conceptos y tecnologías para la próxima generación de potentes colisionadores de partículas
- Un túnel subterráneo en forma de anillo de 91 kilómetros situado bajo Francia y Suiza
- Una profundidad media de 200 metros y ocho emplazamientos en superficie para un máximo de cuatro experimentos.
- Inicio de las operaciones previsto para mediados de la década de 2040, y un programa de investigación que abarcará más de 70 años, hasta finales del siglo XXI
- Dos fases: un colisionador electrón-positrón (FCC-ee) que proporcionaría medidas de precisión sin precedentes y podría abrir el camino a una física más allá del Modelo Estándar y un colisionador protón-protón (FCC-hh) que alcanzaría energías hasta ocho veces superiores a las del LHC y ofrecería un nuevo potencial de descubrimientos
- Más de 150 institutos de más de 30 países forman la colaboración FCC global, mientras se siguen buscando nuevos socios para trabajar en investigación y desarrollo
- 15000 millones de CHF para la construcción del FCC-ee y sus cuatro experimentos, repartidos en 12 años.

(Imagen CERN)

El calendario provisional.

• 2025: Terminación del FCC Feasibility Study 
  Entre 2027-2028: Decisión de los Estados Miembros del CERN y socios internacionales.
• 2030s: Comienza la construcción.
• Mid-2040s: FCC-ee inicia operaciones para 15 años de funcionamiento, aproximadamente.
• 2070s: FCC-hh inicia operaciones para funcionar unos 25 años.

Para contextualizar, los argumentos físicos a favor del LHC se presentaron en 1984, tardaron 10 años en aprobarse y 25 en desarrollarse e instalarse los imanes. Los colisionadores son proyectos que implican a una generación.

Más información:

• COUNCIL CONCLUSIONS ON THE FUTURE CIRCULAR COLLIDER FEASIBILITY STUDY. Nov 2025

• Future Circular Collider Feasibility Study Report Volume 1: Physics and Experiments is here
• Future Circular Collider Feasibility Study Report Volume 2: Accelerators, technical infrastructure and safety is here
• Future Circular Collider Feasibility Study Report Volume 3: Civil Engineering, Implementation and Sustainability is here 
• The media kit about the FCC Feasibility Study is here. 

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