Студенческий портал

Пaру лeт нaзaд мы пoбили стaрый рeкoрд — 2 ТэВ (тeрaэлeктрoнвoльт, или 1012 эВ), кoтoрый был устaнoвлeн Лaбoрaтoриeй Фeрми — рaзoгнaв чaстицы дo 3,5 ТэВ и стoлкнув иx мeжду сoбoй, дoстигнув 7 ТэВ oбщeй энeргии. Eсли дoпустить, чтo oнa пoглoщaeт кaждый прoтoн, нeйтрoн или элeктрoн, с кoтoрым вступaeт в кoнтaкт — и принимaть вo внимaниe ee грaвитaцию, чтобы понять, что она притягивает, — она будет поглощать порядка 66 000 протонов и нейтронов в секунду. Они ведь тоже не безумные. Поскольку поперечное сечение нашей черной дыры очень маленькое, а поперечное сечение протона (или нейтрона) очень большое, можно предположить — чтобы спасти аргумент, — что всякий раз при столкновении черная дыра будет поглощать протон или нейтрон. И если первые два — это совсем чушь, неверно переданная научная информация, третье заявление сеет страх среди населения, поднимая свою уродливую голову всякий раз, когда БАК начинает работать. И если эти дополнительные измерения существуют, есть также теоретическая возможность, что можно создать крошечные, миниатюрные, микроскопические черные дыры! Такой темп роста будет постоянным, пока черная дыра не станет довольно большой; только при массе в миллиард метрических тонн черная дыра будет расти быстрее, поскольку ее поперечное сечение увеличится. Так что, даже если вы сделаете черную дыру и даже если законы физики неверны, а черная дыра будет жить вечно, она будет безвредной. В четырех измерениях, впрочем, особенно если одно «дополнительное» будет большим, время распада будет 10-23 секунд. При массе в 5 х 10-20 граммов, эта гравитационная сила будет чрезвычайно малой: все, что она сможет сделать, это проходить через центр Земли снова и снова, ожидая столкновения с элементарной частицей. И, конечно, это открывает целый простор для невероятных (и совершенно несуразных) заявлений, как то:
«Ученые на Большом адронном коллайдере надеются скоро войти в контакт с ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ВСЕЛЕННОЙ». Если существуют дополнительные измерения, можно предположить, что они могут быть определенного типа, позволяя (опять же, редко, но метко) сформироваться микроскопическим черным дырам. По формуле E=mc2 это соответствует массе в 5 х 10-20 граммов, и, вероятнее всего, еще меньше. Но чтобы воспрепятствовать ожидаемому распаду этой миниатюрной черной дыры, вам нужно выбросить известные законы физики. Обновленный БАК позволяет нам набрать порядка 13-14 ТэВ общей энергии. Поглотит ли она Землю? Давайте выясним. Но это невозможно по трем причинам. И если да, то как быстро? Если эти миниатюрные черные дыры существуют, то они попадали на Землю миллиарды лет, и Земля все еще вертится. В таком случае вас должна успокоить вторая причина. Благодаря законам квантовой механики, эта черная дыра распадется в процессе излучения Хокинга. Поэтому не бойтесь. Конечно, мы никогда не создавали частиц с такой энергией в лабораторных условиях прежде. Любые опасения могут быть развеяны — достаточно обратиться к ученым и спросить. Мы стараемся исследовать мир совершенно безопасным способом. Вы делаете черную дыру — крошечную такую — в центре Земли, и она не распадается. Рисков много: не найти ничего нового, провести неудачный или неработающий эксперимент, вызвать разрушения, если все пойдет наперекосяк. Вы можете рассчитать, с какой скоростью черная дыра поглощает материю, и даже близко не подберетесь к сроку существования нашей планеты. Откуда же ноги растут у этой чуши? Но вознаграждение может быть огромным: получение новых знаний, новых технологий и прорыв для всей человеческой науки. Три триллиона лет. Но когда вы говорите «черная дыра», люди мгновенно (и не зря) представляют себе катастрофическую картину чего-то, засасывающего материю любого рода, пожирая протоны, нейтроны, электроны нашего мира и уничтожая все и вся. Всякий раз, когда мы раздвигаем границы знаний, этому сопутствует риск и перспектива награды. Не только трех пространственных и одного временного, которые, как мы знаем, присущи нашему четырехмерному пространству-времени, но и как минимум еще одного пространственного измерения в нашей Вселенной. Захватывая 66 000 нуклонов в секунду, как долго, думаете, черная дыра будет набирать килограмм? «Большой адронный коллайдер бросает вызов теории Большого Взрыва». А эти законы так хорошо установлены, что нет ни малейшей вероятности их опровергнуть — это как проснуться с утра и увидеть солнце встающим на западе. Но допустим, что есть новые законы физики, которых мы пока не знаем, и эти черные дыры внезапно станут стабильными. Переводя в массу черной дыры, она должна весить хотя бы 0,00002 грамма, чтобы получить шанс на существование. И тут вы можете возразить, мол, эти объекты движутся слишком быстро и поэтому просто пролетают через Землю, съедая слишком мало материи, чтобы оставаться внутри, и вылетают в межгалактическое пространство. Сделай мы это, мы бы совершили невероятный технологический и научный подвиг, который навсегда изменил бы наше представление о Вселенной. Но на самых высоких уровнях энергий — энергиях более чем в сто миллионов раз (100 000 000) выше, чем те, с которыми мы работаем на БАК — частицы постоянно сталкиваются с Землей: это космические лучи, которые бомбардируют нас со всех космических направлений.