Валентин Урбан: aby se napít, známky a extáze Голосов: 1 Адрес блога: http://dubva1.livejournal.com/ Добавлен: 2008-08-04 10:21:30 блограйдером pinker

Жуткие, но неописуемые сценарии

2011-11-07 08:34:03 (читать в оригинале)

Не так небезопасен БАК, как его малюют: физики исследовали возможность образования темных дыр в процессе тестов на ускорителе и сделали вывод, что быстрее погаснет Солнце, чем чего-нибудть схожее вправду случится.





Большой Адронный Коллайдер (либо БАК, как его уже принято называть) вблизи от Женевы уже породил целую бурю чувств и легенд. Некие – или самые ретивые, или самые малограмотные – активисты даже подали на БАК в трибунал, заявляя, что работа его может просто привести к планетарной катастрофе (об этом процессе мы ведали в заметке «Суд над частицами»). По счастью, «третья власть» осталась верна духу разума, и 8 августа самый мощнейший в мире ускоритель частиц начал работу, понемногу «набирая обороты» (в полную силу он войдет исключительно в 2010 г.). Как пучки протонов в нем разгонятся до полной скорости, ученые со всего мира начнут сбор данных.


Столкновения простых частиц на таких скоростях дадут физикам новые ключи к осознанию происхождения Вселенной, позволят отыскать предсказанные до сего времени только на теоретическом уровне частички. Главные надежды связывают с практически знаменитым бозоном Хиггса – его обнаружение станет реальным скачком вперед для современной науки (отчего это так, читайте: «Столкнуть и рассмотреть»). Но не считая того, эти маленькие искусственные катастрофы будут ввязывать такие колоссальные количества энергии, что, может быть, в таком процессе будут создаваться крошечные количества частиц, сжатых так плотно, что они сумеют «поглощать» другие частички – по другому говоря, формируются микроскопичные темные дыры. Конкретно эти объекты вызывают у публики главные опаски: что, если такая «дырочка», стремительно поглощая материю, вырастет до достаточно уже взрослой темной дыры, которая мгновенно всосет всю нашу планетку? По воззрению таких персонажей, смотреться все это может приблизительно так.





Но на самом деле волноваться здесь не о чем: в процессе тестов с БАК вправду будут появляться темные дыры микроскопичных (по сути – планковских) размеров, а вприбавок – очень нестабильные (читай, безобидные). Вобщем, не так давно физики Стивен Гиддингс (Steven Giddings) и Микеланджело Мангано (Michelangelo Mangano) кропотливо исследовали и другую возможность – образования в БАКе размеренных микроскопичных темных дыр, конкретно тех, которые имеют довольно времени и шансов «вырасти» в нечто, о чем вправду стоит волноваться. Произойдет ли схожее? Приговорена ли вся наша планетка из-за сумасшедшего рвения ученых к занию? Если отвечать кратко, то нет.


«Мы можем с уверенностью откинуть подобные догадки, - гласит Стивен Гиддингс, - Разъяснить это нетрудно: сама природа ставит подобные “опыты” уже млрд лет, и не только лишь на нашей планетке и Солнце, да и на несоизмеримо более плотных объектах вроде нейтронных звезд. И то, что и Земля, и Солнце, и нейтронные звезды благополучно есть до сего времени, опровергает тот ужасный сценарий, которым стращают обывателей противники БАКа».


1-ый резон против того, что в процессе тестов на БАКе образуются постоянные темные дыры, заключается в том, что темные дыры, как понятно испаряются. Да-да, они не совершенно «черные», а, как представил Стивен Хокинг, повсевременно источают, теряя массу. Строго говоря, никакое это не испарение, а непростой квантовый процесс. Попробуем разъяснить его в последующем абзаце, а если вам неинтересно – смело пропускайте его.


Говоря упрощенно, квантовая теория поля указывает, что физический вакуум повсевременно заполнен парами частица-античастица, которые повсевременно появляются и вновь аннигилируют – поэтому их еще именуют «виртуальными». Но присутствие массивных наружных сил может поменять эту ситуацию, и более достойные внимания вещи происходят в округах темной дыры, в особенности – на ее горизонте событий. Условно говоря, это «точка невозвращения», воображаемая линия, на которой скорость падения вещества в черную дыру превосходит скорость света – а означает, никакой инфы о событиях за этой линией получить нельзя. Представим для себя, что на горизонте событий темной дыры образовалась виртуальная пара частиц. Тут частичка может успеть умчаться прочь (она-то и видится наблюдающему, как излучение) – а античастица пропасть в темной дыре. При всем этом «ниоткуда» берется излучение (частичка), а масса темной дыры, поглотившей античастицу, понижается. Так и происходит это «испарение». Кстати, этот процесс можно показать и используя обыденную воду и кран – читайте «Черная дыра в бассейне».


Как проявили Гиддингс и Мангано, микроскопичная темная дыра будет испаряться очень стремительно, чтоб успеть за свою маленькую жизнь принести некий осязаемый вред. Не считая того, ученые напоминают, что столкновения с схожими энергиями (на БАКе это порядки триллионов электрон-вольт) происходят на нашей планетке повсевременно, многие миллионы лет, когда галлактическое излучение из глубин Вселенной (на самом деле, представляющее собой те же протоны, разогнанные до околосветовых скоростей) сталкивается с частичками в верхних слоях нашей атмосферы. Так что если схожий трагический сценарий мог бы произойти, он бы издавна уже случился.


Вобщем, Гиддингс и Мангано на этом не тормознули. Ученые разглядели, все таки, тот неописуемый вариант, если б в атмосфере нашей планетки появилась размеренная микроскопичная дыра – при этом, в 2-ух кандидатурах: несущая электронный заряд дыра, и незаряженная. Проведя нужные расчеты, они проявили, что заряженная микроскопичная темная дыра в нашей атмосфере не может существовать длительно – при этом, в БАКе, скорей всего, могут создаваться конкретно заряженные дыры, так как они будут появляться в итоге столкновения заряженных кварков.


Но если представить таковой практически неописуемый случай, что темная дыра будет размеренной и незаряженной, тогда нас ожидают суровые трудности. Проанализировав все варианты, ученые проявили, что есть два вероятных сценария возникновения схожих дыр – в зависимости о того, какую из конкурирующих теорий дополнительных измерений использовать.


1-ый случай – неспешный рост размеренной микроскопичной темной дыры, всасывающей все огромные объемы материи. Но расчеты демонстрируют, что это вправду неспешный процесс, и наше Солнце успеет погаснуть до этого, чем дыра вырастет до небезопасных размеров. 2-ой сценарий более катастрофичен и вправду смотрится небезопасным. Но, как указывают Гиддингс и Мангано, если б он вправду был возможным, подобные процессы стремительно привели бы к смерти многие небесные тела – не только лишь Землю и Солнце, да и, сначала, более плотные объекты вроде нейтронных звезд либо белоснежных карликов. Но они благополучно живут в протяжении сотен миллионов лет – а означает, возможность угрозы близка к нулевой.


Подытоживая результаты собственной работу, Гиддингс гласит: «Подавляющее большая часть ученых соглашается, что, в любом случае, сценарий с возникновением размеренной темной дыры – полная чепуха». О том, как устроены современные ускорители простых частиц и для чего вообщем они необходимы, читайте нашу обзорную статью «Лобовое столкновение».


По публикации PhysOrg.Com