פיזיקאים מדברים כבר עשרות שנים על מאיץ שיוכל למצוא את החלקיקים הנעדרים האלה. לפני שלוש שנים סיים צוות בין־לאומי של פיזיקאים ומהנדסים את תכנונו. על פי התכנון, במאיץ המכונה "המאיץ הקווי הבין־לאומי" (ILC), מנהרה באורך 31 קילומטרים מתחת להרים שבאזור קיטַקַמי שבצפון יפן, יוטחו זה בזה אלקטרונים וחלקיקי האנטי-חומר שלהם, הפוזיטרונים. ההתנגשויות האלה יגרמו להתאיינות של חומר ואנטי-חומר שתשחרר אנרגיה בסדר גודל של 250 מיליארד אלקטרון וולט. (שדרוג שייעשה בו מאוחר יותר יכפיל את תפוקת האנרגיה של ה-ILC.) בעת כתיבת הטור הזה צפוי משרד החינוך התרבות והספורט של יפן (MEXT) להחליט אם להמשיך בפרויקט ה-ILC. אנחנו סבורים שכדאי.
במודל הסטנדרטי היה חור שבוזון היגס בעל מסה של 125 מיליארד אלקטרון וולט ממלא בדיוק. וזה אכן מה שגילו המדענים ב-LHC. המפנה בעלילה הוא שהפיזיקאים אינם יודעים להסביר מדוע זאת המסה שלו. (פיזיקאים בדרך כלל מודדים מסה של חלקיקים באלקטרון וולטים, שהם יחידות של אנרגיה, מפני שאנרגיה ומסה שקולות זו לזו.) ובעצם, הם יודעים כבר מתחילת שנות ה-80 של המאה ה-20 שאפקטים קוונטיים וירטואליים אמורים לגרום לחלקיק היגס להיות מסיבי פי מיליונים או מיליארדים.
תאוריית הסופר-סימטריה, SUSY, מציעה פתרון. היא משערת קשר יסודי בין חלקיקי חומר, כמו קווארקים ולפטונים, ובין חלקיקים נושאי כוח כמו פוטונים, גלואונים וחלקיקי W ו-Z. היא חוזה גם שלל חלקיקים תואמים חדשים בעלי שמות מוזרים כמו סקווארקים (תואמי־על של קווארקים) וחלקיקי היגסינו (תואמי־על של בוזון היגס). החלקיקים התואמים האלה מגיבים עם החלקיקים של המודל הסטנדרטי באופן שמבטל את האפקטים הקוונטיים הווירטואליים, כך שמתקבלות המסות שהמודל הסטנדרטי חוזה ושנצפו ב-LHC.
הפיזיקאים קיוו למצוא את תואמי העל האלה כבר לפני לפני כ-25 שנה כשקודמו של של ה-LHC, מאיץ הפוזיטרונים הגדול של CERN, החל את פעולתו. הם לא מצאו. אבל כשתואמי העל לא הופיעו גם ב-LHC, הגדול והחזק בהרבה, כמה פיזיקאים נבהלו.
אבל יש תקווה. מחקרים תאורטיים מן הזמן האחרון רומזים שייתכן כי חלקיקי היגסינו כן נוצרים ב-LHC, אלא שהמדענים אינם מוצאים אותם בבליל החלקיקים שנפלטים בהתנגשויות בין פרוטונים ואנטי-פרוטונים המתרחשות בו.
בתחום הזה אמור ה-ILC להצטיין. ההתנגשויות בו נעשות באנרגיה נמוכה במידה ניכרת מאשר ב-LHC, אבל היתרון הגדול שלו הוא שלא כמו בבן דודו האירופי, יתנגשו בו אלקטרונים עם פוזיטרונים. בשונה מפרוטונים ואנטי-פרוטונים, המורכבים מחלקיקים ומאנטי-חלקיקים יסודיים, קווארקים ואנטי-קווארקים, אלקטרונים ופוזיטרונים הם חלקיקים יסודיים בעצמם. ההתנגשויות שלהם נקיות הרבה יותר, ולכן, חלקיקי היגסינו שיופיעו בעקבותיהם יהיו קלים יותר לזיהוי.
עלות בנייתו של ה-ILC תהיה לפחות 10 מיליארד דולר, בערך כפליים מעלות בנייתו של ה-LHC. אין ספק שזה מחיר גבוה למדינה כלשהי לבדה. שיתוף פעולה בין־לאומי הוא אפוא הכרחי. וזה גם ישתלם.
לפי התיאוריה, ה-ILC אמור לייצר חלקיקי היגסינו, סְלפטונים (תואמי־על של לפטונים) ותואמי־על אחרים בשפע. אם כך יהיה, ה-ILC יוכל לאשש את הסופר-סימטריה ולאמת את מודל החלקיקים התת־אטומיים שהפיזיקאים חושדים בנכונותו הוודאית זה זמן רב. מאחר שחלקיקי היגיסינו הם אולי חלק מן החומר האפל המצוי בכל היקום, הם יכולים גם לעזור בפתרון אחת התעלומות הבלתי פתורות של האסטרופיזיקה. ואם עדיין לא יתגלו בו תואמי־על, גם אז יתקדם המדע, שכן התאורטיקנים של האנרגיות הגבוהות יאלצו לרכז את מאמציהם בתיאוריות אחרות. כך או כך, התובנות שנפיק יכולות להעמיק את הבנתנו את חוקי הטבע, ואת השלכותיהם על מקור היקום והתפתחותו.