Может ли бак создать губительную для земли черную дыру?

      Комментарии к записи Может ли бак создать губительную для земли черную дыру? отключены

Может ли бак создать губительную для земли черную дыру?

Всегда, в то время, когда мы раздвигаем границы знаний, этому сопутствует перспектива и риск приза. Рисков большое количество: не отыскать ничего нового, совершить неудачный либо неработающий опыт, привести к, в случае если все отправится наперекосяк. Но вознаграждение возможно огромным: получение новых знаний, новых разработок и прорыв для всей людской науки.

Одним из мест, олицетворяющих все это, есть Громадной адронный коллайдер (БАК) при ЦЕРН, на котором мы начали сталкивать протоны при самых высоких энергиях, когда-либо достигнутых в ускорителе элементарных частиц. Несколько лет назад мы побили ветхий рекорд — 2 ТэВ (тераэлектронвольт, либо 1012 эВ), что был установлен Лабораторией Ферми — разогнав частицы до 3,5 ТэВ и столкнув их между собой, достигнув 7 ТэВ неспециализированной энергии. Это открытие не только разрешило нам не только создать очень много неуловимых фундаментальных частиц (топ-кварка, W- и Z-бозонов), но и открыть совсем новую фундаментальную частицу, последнюю из неоткрытых частиц Стандартной модели: бозон Хиггса.

Обновленный БАК разрешает нам собрать порядка 13–14 ТэВ неспециализированной энергии. В случае если нам повезет, внушительное число столкновений на таких энергиях, в сочетании с немыслимыми детекторами, разрешит нам создать и открыть ни при каких обстоятельствах ранее не виденные частицы в данной лаборатории. И, само собой разумеется, это открывает целый простор для немыслимых (и совсем несуразных) заявлений, как то:

«Ученые на Громадном адронном коллайдере сохраняют надежду не так долго осталось ждать войти в контакт с ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ВСЕЛЕННОЙ».

«Большой адронный коллайдер бросает вызов теории Громадного Взрыва».

«Игры со Вселенной смогут стереть с лица земли нас: созданные на БАК черные дыры нас поглотят».

И в случае если первые два — это совсем чушь, неверно переданная научная информация, третье заявление сеет ужас среди населения, поднимая собственную некрасивую голову всегда, в то время, когда БАК начинает трудиться.

Откуда же ноги растут у данной чуши? Давайте узнаем.

Существует последовательность теорий, каковые предвещают существование дополнительных измерений. Не только трех пространственных и одного временного, каковые, как мы знаем, свойственны отечественному четырехмерному пространству-времени, но и как минимум еще одного пространственного измерения в отечественной Вселенной. И не смотря на то, что мы не можем получить доступ к этим измерениям при дешёвых нам энергиях, считается, что в масштабах, каковые меньше тех, с которыми мы имели дело — и соответствуют более высоким энергиям — эти дополнительные измерения существуют.

И в случае если эти дополнительные измерения существуют, имеется кроме этого теоретическая возможность, что возможно создать маленькие, миниатюрные, микроскопические черные дыры!

Сделай мы это, мы бы совершили немыслимый технологический и научный подвиг, что окончательно поменял бы отечественное представление о Вселенной. Но в то время, когда вы рассказываете «черная дыра», люди мгновенно (и не напрасно) воображают себе катастрофическую картину чего-то, засасывающего материю любого рода, пожирая протоны, нейтроны, электроны отечественного мира и уничтожая все и вся.

Но это нереально по трем обстоятельствам. Давайте разберемся.

В случае если эти миниатюрные черные дыры существуют, то они попадали на Землю миллиарды лет, и Почва все еще крутится.

Само собой разумеется, мы ни при каких обстоятельствах не создавали частиц с таковой энергией в лабораторных условиях прежде. Но на самых больших уровнях энергий — энергиях более чем в сто миллионов раз (100 000 000) выше, чем те, с которыми мы трудимся на БАК — частицы всегда сталкиваются с Почвой: это космические лучи, каковые бомбардируют нас со всех космических направлений.

Эти черные дыры, если бы они существовали, бомбардировали бы Почву (и все планеты) в течении всей истории отечественной Нашей системы, и Солнце, и ничто не показывало бы на то, что хоть какое-либо тело в нашей системе стало черной дырой либо было ею съедено.

В этот самый момент вы имеете возможность возразить, дескать, эти объекты движутся через чур скоро и исходя из этого через Почву, съедая через чур мало материи, дабы оставаться внутри, и вылетают в межгалактическое пространство. При таких условиях вас обязана успокоить вторая обстоятельство.

Если вы вправду создадите миниатюрную черную дыру, она распадется благодаря излучения Хокинга, причем весьма и весьма скоро.

В случае если существуют дополнительные измерения, возможно высказать предположение, что они смогут быть определенного типа, разрешая (снова же, редко, но метко) сформироваться микроскопическим черным дырам. Такая черная дыра будет владеть в лучшем случае массой, эквивалентной энергии протон-протонного столкновения, до 13–14 ТэВ. По формуле E=mc2 это соответствует массе в 5 х 10–20 граммов, и, наверное, еще меньше.

Но кроме того в случае если у вас будут дополнительные измерения нужных масштабов, и верного типа, и вы сделаете эту черную дыру, останется неприятность: она будет нестабильной. Благодаря законам квантовой механики, эта черная дыра распадется в ходе излучения Хокинга. Для черной дыры массой в 5 х 10–20 граммов, время распада в трех измерениях составит порядка 10–83 секунд, это кроме того существованием назвать сложно. Дабы физика имела суть, необходимо время хотя бы в 10–43 секунд либо продолжительнее.

Переводя в массу черной дыры, она обязана весить хотя бы 0,00002 грамма, для получения шанса на существование.

В четырех измерениях, но, в особенности в случае если одно «дополнительное» будет громадным, время распада будет 10–23 секунд. Но дабы воспрепятствовать ожидаемому распаду данной миниатюрной черной дыры, вам необходимо выкинуть узнаваемые законы физики. А эти законы так прекрасно установлены, что нет ни мельчайшей возможности их опровергнуть — это как проснуться с утра и заметить солнце поднимающимся на западе.

Но допустим, что имеется новые законы физики, которых мы пока не знаем, и эти черные дыры неожиданно станут стабильными. Вы делаете черную дыру — маленькую такую — в центре Почвы, и она не распадается. Поглотит ли она Почву?

И в случае если да, то как скоро? Это приводит нас к последнему условию и третьему, помните: мы уже два раза отринули узнаваемые законы физики для того, дабы сделать данный абсурд вероятным.

Вы имеете возможность вычислить, с какой скоростью черная дыра поглощает материю, а также близко не подберетесь к сроку существования отечественной планеты.

Мы привыкли вычислять, что черные дыры «засасывают» материю, но, честно говоря, они смогут взаимодействовать с ней только гравитационно. При массе в 5 х 10–20 граммов, эта гравитационная сила будет очень малой: все, что она сможет сделать, это проходить через центр Почвы опять и опять, ожидая столкновения с элементарной частицей. Потому, что поперечное сечение отечественной черной дыры весьма мелкое, а поперечное сечение протона (либо нейтрона) большое, возможно предположить — дабы спасти довод, — что всегда при столкновении черная дыра будет поглощать протон либо нейтрон.

В случае если допустить, что она поглощает любой протон, нейтрон либо электрон, с которым вступает в контакт — и принимать к сведенью ее гравитацию, чтобы выяснить, что она притягивает, — она будет поглощать нейтронов 66 000 и порядка протонов в секунду. Само собой разумеется, 66 000 нейтронов и протонов — это мелочи с позиций массы: 1,1 х 10–25 граммов.

Таковой темп роста будет постоянным, пока черная дыра не станет большой; лишь при массе в миллиард метрических тысячь киллограм черная дыра будет расти стремительнее, потому, что ее поперечное сечение увеличится. Захватывая 66 000 нуклонов в секунду, как продолжительно, думаете, черная дыра будет набирать килограмм? Три триллиона лет.

За это время погаснет Солнце — кроме того Вселенная столько не существует.

Так что, даже если вы сделаете черную дыру а также в случае если законы физики неверны, а черная дыра будет жить всегда, она будет безвредной. Независимо от того, сколько законов физики мы отбросим, пересмотрим либо поменяем, Почва все равно будет в порядке.

Исходя из этого не опасайтесь. Мы стараемся изучить мир совсем надёжным методом. Каждые опасения смогут быть развеяны — достаточно обратиться к ученым и задать вопрос.

Они так как также не сумасшедшие.

Создание черных дыр на Земле


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: