ћожет ли бак создать губительную дл€ земли черную дыру?

јвтор:
kaa
ѕечать
дата:
25 марта 2016 00:54
ѕросмотров:
2340
 омментариев:
4
ћожет ли бак создать губительную дл€ земли черную дыру?


¬с€кий раз, когда мы раздвигаем границы знаний, этому сопутствует риск и перспектива награды. –исков много: не найти ничего нового, провести неудачный или неработающий эксперимент, вызвать разрушени€, если все пойдет наперекос€к. Ќо вознаграждение может быть огромным: получение новых знаний, новых технологий и прорыв дл€ всей человеческой науки.


ќдним из мест, олицетвор€ющих все это, €вл€етс€ Ѕольшой адронный коллайдер (Ѕј ) при ÷≈–Ќ, на котором мы начали сталкивать протоны при самых высоких энерги€х, когда-либо достигнутых в ускорителе элементарных частиц. ѕару лет назад мы побили старый рекорд - 2 “э¬ (тераэлектронвольт, или 1012 э¬), который был установлен Ћабораторией ‘ерми - разогнав частицы до 3,5 “э¬ и столкнув их между собой, достигнув 7 “э¬ общей энергии. Ёто открытие не только позволило нам не только создать огромное число неуловимых фундаментальных частиц (топ-кварка, W- и Z-бозонов), но и открыть совершенно новую фундаментальную частицу, последнюю из неоткрытых частиц —тандартной модели: бозон ’иггса.

ћожет ли бак создать губительную дл€ земли черную дыру?


ќбновленный Ѕј  позвол€ет нам набрать пор€дка 13-14 “э¬ общей энергии. ≈сли нам повезет, внушительное число столкновений на таких энерги€х, в сочетании с неверо€тными детекторами, позволит нам создать и открыть никогда ранее не виденные частицы в этой лаборатории. », конечно, это открывает целый простор дл€ неверо€тных (и совершенно несуразных) за€влений, как то:

"”ченые на Ѕольшом адронном коллайдере надеютс€ скоро войти в контакт с ѕј–јЋЋ≈Ћ№Ќќ… ¬—≈Ћ≈ЌЌќ…".

"Ѕольшой адронный коллайдер бросает вызов теории Ѕольшого ¬зрыва".

"»гры со ¬селенной могут уничтожить нас: созданные на Ѕј  черные дыры нас поглот€т".

» если первые два - это совсем чушь, неверно переданна€ научна€ информаци€, третье за€вление сеет страх среди населени€, поднима€ свою уродливую голову вс€кий раз, когда Ѕј  начинает работать.

ќткуда же ноги растут у этой чуши? ƒавайте вы€сним.

—уществует р€д теорий, которые предсказывают существование дополнительных измерений. Ќе только трех пространственных и одного временного, которые, как мы знаем, присущи нашему четырехмерному пространству-времени, но и как минимум еще одного пространственного измерени€ в нашей ¬селенной. » хот€ мы не можем получить доступ к этим измерени€м при доступных нам энерги€х, считаетс€, что в масштабах, которые меньше тех, с которыми мы имели дело - и соответствуют более высоким энерги€м - эти дополнительные измерени€ существуют.

» если эти дополнительные измерени€ существуют, есть также теоретическа€ возможность, что можно создать крошечные, миниатюрные, микроскопические черные дыры!

—делай мы это, мы бы совершили неверо€тный технологический и научный подвиг, который навсегда изменил бы наше представление о ¬селенной. Ќо когда вы говорите "черна€ дыра", люди мгновенно (и не зр€) представл€ют себе катастрофическую картину чего-то, засасывающего материю любого рода, пожира€ протоны, нейтроны, электроны нашего мира и уничтожа€ все и вс€.

ћожет ли бак создать губительную дл€ земли черную дыру?


Ќо это невозможно по трем причинам. ƒавайте разберемс€.

1. ≈сли эти миниатюрные черные дыры существуют, то они попадали на «емлю миллиарды лет, и «емл€ все еще вертитс€.

 онечно, мы никогда не создавали частиц с такой энергией в лабораторных услови€х прежде. Ќо на самых высоких уровн€х энергий - энерги€х более чем в сто миллионов раз (100 000 000) выше, чем те, с которыми мы работаем на Ѕј  - частицы посто€нно сталкиваютс€ с «емлей: это космические лучи, которые бомбардируют нас со всех космических направлений.

Ёти черные дыры, если бы они существовали, бомбардировали бы «емлю (и все планеты) на прот€жении всей истории нашей —олнечной системы, а также —олнце, и нет ничего, что указывало бы на то, что хоть какое-либо тело в —олнечной системе стало черной дырой или было ею съедено.

ћожет ли бак создать губительную дл€ земли черную дыру?


» тут вы можете возразить, мол, эти объекты движутс€ слишком быстро и поэтому просто пролетают через «емлю, съеда€ слишком мало материи, чтобы оставатьс€ внутри, и вылетают в межгалактическое пространство. ¬ таком случае вас должна успокоить втора€ причина.

2. ≈сли вы действительно создадите миниатюрную черную дыру, она распадетс€ вследствие излучени€ ’окинга, причем очень и очень быстро.

≈сли существуют дополнительные измерени€, можно предположить, что они могут быть определенного типа, позвол€€ (оп€ть же, редко, но метко) сформироватьс€ микроскопическим черным дырам. “ака€ черна€ дыра будет обладать в лучшем случае массой, эквивалентной энергии протон-протонного столкновени€, до 13-14 “э¬. ѕо формуле E=mc^2 это соответствует массе в 5 х 10^-20 граммов, и, веро€тнее всего, еще меньше.

Ќо даже если у вас будут дополнительные измерени€ нужных масштабов, а также правильного типа, и вы сделаете эту черную дыру, останетс€ проблема: она будет нестабильной. Ѕлагодар€ законам квантовой механики, эта черна€ дыра распадетс€ в процессе излучени€ ’окинга. ƒл€ черной дыры массой в 5 х 10^-20 граммов, врем€ распада в трех измерени€х составит пор€дка 10^-83 секунд, это даже существованием назвать сложно. „тобы физика имела смысл, нужно врем€ хот€ бы в 10^-43 секунд или дольше. ѕеревод€ в массу черной дыры, она должна весить хот€ бы 0,00002 грамма, чтобы получить шанс на существование.

¬ четырех измерени€х, впрочем, особенно если одно "дополнительное" будет большим, врем€ распада будет 10^-23 секунд. Ќо чтобы воспреп€тствовать ожидаемому распаду этой миниатюрной черной дыры, вам нужно выбросить известные законы физики. ј эти законы так хорошо установлены, что нет ни малейшей веро€тности их опровергнуть - это как проснутьс€ с утра и увидеть солнце встающим на западе.

Ќо допустим, что есть новые законы физики, которых мы пока не знаем, и эти черные дыры внезапно станут стабильными. ¬ы делаете черную дыру - крошечную такую - в центре «емли, и она не распадаетс€. ѕоглотит ли она «емлю? » если да, то как быстро? Ёто приводит нас к третьему и последнему условию, и не забывайте: мы уже дважды отринули известные законы физики ради того, чтобы сделать этот бред возможным.

ћожет ли бак создать губительную дл€ земли черную дыру?


3. ¬ы можете рассчитать, с какой скоростью черна€ дыра поглощает материю, и даже близко не подберетесь к сроку существовани€ нашей планеты.

ћы привыкли считать, что черные дыры "засасывают" материю, но, по правде говор€, они могут взаимодействовать с ней лишь гравитационно. ѕри массе в 5 х 10^-20 граммов, эта гравитационна€ сила будет чрезвычайно малой: все, что она сможет сделать, это проходить через центр «емли снова и снова, ожида€ столкновени€ с элементарной частицей. ѕоскольку поперечное сечение нашей черной дыры очень маленькое, а поперечное сечение протона (или нейтрона) очень большое, можно предположить - чтобы спасти аргумент, - что вс€кий раз при столкновении черна€ дыра будет поглощать протон или нейтрон.

≈сли допустить, что она поглощает каждый протон, нейтрон или электрон, с которым вступает в контакт - и принимать во внимание ее гравитацию, чтобы пон€ть, что она прит€гивает, - она будет поглощать пор€дка 66 000 протонов и нейтронов в секунду.  онечно, 66 000 протонов и нейтронов - это мелочи с точки зрени€ массы: 1,1 х 10^-25 граммов. “акой темп роста будет посто€нным, пока черна€ дыра не станет довольно большой; только при массе в миллиард метрических тонн черна€ дыра будет расти быстрее, поскольку ее поперечное сечение увеличитс€. «ахватыва€ 66 000 нуклонов в секунду, как долго, думаете, черна€ дыра будет набирать килограмм? “ри триллиона лет. «а это врем€ погаснет —олнце - даже ¬селенна€ столько не существует.

ћожет ли бак создать губительную дл€ земли черную дыру?


“ак что, даже если вы сделаете черную дыру и даже если законы физики неверны, а черна€ дыра будет жить вечно, она будет безвредной. Ќезависимо от того, сколько законов физики мы отбросим, пересмотрим или изменим, «емл€ все равно будет в пор€дке.

ѕоэтому не бойтесь. ћы стараемс€ исследовать мир совершенно безопасным способом. Ћюбые опасени€ могут быть разве€ны - достаточно обратитьс€ к ученым и спросить. ќни ведь тоже не безумные.

0 не понравилс€
27 понравилс€ пост
 
Ќезарегистрированные посетители не могут оценивать посты
 
 
 
 

 
 
 
 

 омментарии

 
 

 
 
 
SilverMan
ƒата:
(25 марта 2016 01:55)
#1
”спокоил! biggrin
ѕермский край > ѕермь [ссылка]
9 / 0
 
 
 
 
 
 
LANVideo
ƒата:
(25 марта 2016 10:36)
#2
¬се равно люди будут этого бо€тьс€ =) —трах это у нас в крови =(
 
¬идеонаблюдение, локальные сети, проекторы - www.lanvideo.net.

On-line калькул€тор систем видеонаблюдени€.
“омск [ссылка]
0 / 0
 
 
 
 
 
 
¬€чус
ƒата:
(25 марта 2016 10:43)
#3
÷итата: LANVideo
¬се равно люди будут этого бо€тьс€ =) —трах это у нас в крови =(

—огласен. Ћюд€м свойственно бо€тьс€ того, чего они (мы) не понимают. —ћ» говор€т предельно пон€тными словами, что Ѕј  уничтожит нас, а опровержение ни то что пон€ть, просто прочитать не все смогут. “ак что если Ѕј  нельз€ застрелить, его нужно бо€тьс€.
ј пост очень интересный! —пасибо
–еспублика јлтай > √орно-јлтайск [ссылка]
3 / 0
 
 
 
 
 
 
Alex-x
ƒата:
(25 марта 2016 10:52)
#4
Ќа этом ускорителе (и не только) хот€т открыть новую физику, отличающуюс€ от стандартной модели. Ќа то она и нова€, что про неЄ никто не знает ничего. ѕоэтому писать слова "чушь" и рассуждать на базе стандартной модели в этой статье довольно опрометчиво.
—анкт-ѕетербург [ссылка]
1 / 6
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 

»нформаци€

 
 
 
 
 
 
 
 
 

ќставл€ть свои CRAZY комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
ѕожалуйста пройдите простую процедуру регистрации или авторизируйтесь под своим логином. “акже вы можете войти на сайт, использу€ существующий профиль в социальных сет€х (¬контакте, ќдноклассники, Facebook, Twitter и другие)

 
 
 
 
 
Ќаверх