Мифология черных дыр

      Комментарии к записи Мифология черных дыр отключены

Мифология черных дыр

    Нет — с позиций физиков и астрофизиков; да — если доверять сплетням, переполняющим блогосферу и желтую прессу. В случае если появляется хоть мельчайший намек на вероятное происхождение микроскопической черной дыры в следствии столкновения заряженных частиц в ускорителе высоких энергий, слухи о угрожающем нам апокалипсисе вспыхивают мгновенно и множатся без предела Для чего нужен Бак Главная задача БАК — само собой разумеется, не получение тёмных мини-дыр.
    Прежде всего физики сохраняют надежду изучить хиггсовский механизм нарушения электрослабой симметрии (методом обнаружения бозона Хиггса), но этим научные задачи БАК не исчерпываются. Быть может, удастся подтвердить экспериментально предсказания, сделанные в рамках теории суперсимметрии, изучить свойства тяжелых кварков (топ-кварков), кварк-глюонной плазмы, и проверить кое-какие занимательные экзотические догадки об устройстве отечественного мира, предложенные теоретиками за последние годы Разыскивается: компьютерный фото-робот бозона Хиггса БАК, либо LHC (Large Hadron Collider) — самая сложная научная установка, созданная человеком. Подземное кольцо БАК длиной около 27 км проходит под территорией Швейцарии и Франции

Черная дыра воображает настоящую опасность только рядом от ее горизонта событий, радиус которого для дыр звездных масштабов не превышает десятков километров. Далеко от горизонта дыра проявляет себя как обычное физическое тело, притягивающее другие тела в соответствии с законом Ньютона. Кроме того совсем рядом с Солнечной совокупностью притяжение черной дыры может только возмутить орбиты планет и астероидов.

Само собой разумеется, ничего хорошего в этом нет, но встреча с простой звездой подобной массы большое количество страшнее из-за ее всесжигающего излучения.

А как же ужасные тёмные мини-дыры, каковые безответственные физики якобы планируют изготовлять на собственных бомбах ? Внезапно они все-таки сотворят хоть одну, пускай и без злого умысла, и новорожденная дыра сожрет отечественную планету?

Опасаться не следует. Кроме того в случае если Большой адронный коллайдер за одну секунду начнёт производить по мини-дыре массой от тысячи до десятка тысяч весов протона (подобный финал не противоречит некоторым моделям столкновения ультрарелятивистких протонов, основанным на теории суперструн), и по отдельности, и совместно они не представят ни мельчайшей опасности ни для ускорителя, ни для человечества.

Любая из таких дыр обречена фактически мгновенно испариться из-за излучения Хокинга и посему проживет не долее 10-26-10-27 с. За столь маленькое время она не нанесет никакого вреда — просто не успеет. Само собой разумеется, скептики смогут заявить, что Стивен Хокинг и другие физики ошибаются и черные дыры испарятся большое количество медленнее (либо не испарятся по большому счету). Но дело в том, что теория, допускающая происхождение черной дыры при столкновении протонов, конкретно настаивает и на ее сверхбыстром испарении.

Если не верить этому, то нужно будет отменять теорию — а тогда откуда возьмутся черные дыры?

Возможно ли рисковать судьбой планеты? Прекрасно, покажем похвальную осторожность и допустим, что мини-дыра массой в пара тысяч протонных весов появилась, но испаряться не захотела. Посмотрим, что случится при таком раскладе. Радиус дыры (вернее, радиус ее горизонта событий) будет равна около 10-16 см — 0,001 радиуса протона (точности для увидим, что эту величину определяют по второй формуле, нежели радиус космической черной дыры, в противном случае она окажется на 33 порядка меньше).

Площадь круга для того чтобы диаметра окажется равной 10-32 см2. Припомним сейчас, что средняя плотность земного вещества равна 5,4 г/см3. Нетрудно вычислить, что на каждых 300 км пройденного пути новорожденная дыра в среднем столкнется всего с одним протоном либо же нейтроном. Из-за мизерных размеров дыры такая встреча для нуклона наверняка пройдет без последствий.

Но кроме того в случае если дыра скушает каждую из попавшихся ей под руку частиц, она сможет совершить собственный злое дело не более 40 раз, перед тем как пронзит Почву и уйдет в космос (протяженность земного диаметра 12 000 км — 40х300 км). Кроме того большая чернодырная производительность коллайдера сможет за одну секунду лишать отечественную планету всего 40 нуклонов — уж как-нибудь Почва переживет такую утрату.

А вдруг дыра останется на Земле? Такое в принципе быть может, в случае если ее скорость на вылете окажется меньше первой космической. Расчеты говорят о том, что это может происходить не более одного раза в день.

Будем вычислять, что новорожденная дыра отправилась по радиусу конкретно к центру Почвы, а оттуда — прямым методом к антиподам. В случае если ей не удастся улететь в космос, она возвратится по той же траектории и будет осциллировать на ней, как маятник. На каждом пробеге, что будет продолжаться 42 60 секунд, дыра сотрёт с лица земли максимум по 40 нуклонов, что за год составит аж миллион.

За три года опыта в Почвы скопится тысяча черных дыр, каковые каждый год будут съедать миллиард нуклонов. Это ничтожно мало если сравнивать с числом нуклонов в веществе Почвы, которое выражается устрашающим числом 3х1051. За те 6 млрд лет, что остались Солнцу до его смерти, отечественная планета утратит столь малую часть вещества, что об этом не следует и сказать.

Кроме того в случае если черные дыры будут изготовляться поточным способом и все подряд останутся в земных недрах, ни масса, ни строение отечественной планеты фактически не изменятся и за сотню миллиардов лет (а Почва столько не прожить).

Физики не только не склонны впадать в панику, но кроме того очень обрадуются, в случае если БАК либо какой-либо второй ускоритель начнет создавать черные дыры — так как это экспериментально подтвердит какие-то версии теории суперструн. Энтузиасты данной теории сохраняют надежду на таковой финал, но полностью его не опасаются. Вот и нам не следует уподобляться умной Эльзе из бессмертной сказки братьев Гримм.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№99, январь 2011).

Проблемы изучения чёрных дыр


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: