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打破一个黑洞:世界上最危险的实验

时间:2022-03-10 20:16:25 来源:

2012年是黑洞的重要一年。或者,更确切地说,是因为我们对它们的理解。首先,《科学美国人》发表了一篇标题为“无处不在的黑洞”的论文,然后普林斯顿大学的一组研究人员对爱因斯坦流体动力学方程进行了数值求解,以确定实际上比以前更容易创建黑洞。思想。他们的发现表明,形成黑洞所需的能量比以前的计算要少得多。同时,也许至少部分是由于这些启示,人们担心在一次围绕原子的大型对话中,毁灭世界的可能性-无论多么不可能-人造粒子对撞机打开了吞噬地球的黑洞。研究。

普林斯顿大学于2013年发表的“极致主义的黑洞形成”研究开发了新的计算机模型,他们利用这些模型表明,黑洞的形成实际上只需要不到一半的能量,准确地说要少2.4倍, -比以前的研究已经确定。该研究报告指出,研究人员发现“黑洞形成的阈值比简单的箍圈推测估计值低(几分之一),而且,在此阈值附近,两个明显的视界首先形成了碰撞后,然后合并。”

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信用:W. E. East和F. Pretorius,物理学。牧师(2013)

正如Phys.org的一份报告所解释的那样:“研究人员知道,由于爱因斯坦的相对论,理论上有可能制造黑洞-特别是描述能量和质量之间关系的部分-增加粒子的速度会导致其质量也要增加。”这就是促使普林斯顿大学的研究人员基于爱因斯坦原始流体力学方程式形成计算机模型的原因。该模型“提供了一个虚拟窗口,可查看两个粒子碰撞时发生的情况-它们将能量聚焦在彼此上,并共同产生将重力推向极限的合成质量,因此产生了一个非常小的黑洞。这个结果是预料之中的,令人惊讶的是,该团队发现他们的模型表明,这种碰撞和结果所需的能量比以前计算出的产生如此小的黑洞的能量低2.4倍。”

我们的银河系充满了它们。它不仅是银河系中心著名的超大质量黑洞,而且还有许多较小的黑洞。《科学美国人》的“黑洞无处不在”告诉读者,“我们银河系中的大多数黑洞可能是4或5个太阳质量,而且它们还很年轻,地平线半径只有12公里左右。但是必须有成千上万的恒星,这是大恒星短暂生命的不可避免的残余。”

这个消息使人们担心,“疯狂科学家进行宇宙突破性实验”通过在欧洲核研究组织(CERN)的大型强子对撞机(LHC)上进行的实验,太靠近太阳飞行了(可以这么说)。可能会打开微观的黑洞,并带来潜在的灾难性后果。在LHC(一种在瑞士日内瓦附近形成直径为5英里的环)的地下加速器被开启之前,这些担忧就浮出水面了。美国国家航空航天局(NASA)于2008年发表的一篇题​​为《世界没有结束的日子》的报告简洁地告诉读者,将加速器上线“并没有触发微观黑洞的产生”。而且,这个黑洞并没有像耸人听闻的新闻报道所暗示的那样,开始迅速地越来越快地吸入周围的物质,直到它吞噬了地球。

对这些超过生命的实验的恐惧是如此强烈和广泛,以至于欧洲核子研究中心在其网站上有一整页专门讨论常见问题“欧洲核子研究中心会产生黑洞吗?”,甚至普林斯顿大学的科学家也在他们的学术报告中都提到了这一问题,尽管新的计算发现打开黑洞所需的能量比以前认为的要少得多,但打开一个足以塌陷地球的黑洞所需的能量仍将比大型强子对撞机产生的能量高数十亿倍。更重要的是,即使在对撞机上开了一个黑洞时,由于霍金辐射的作用,黑洞也会很快消失。

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资料来源:https://science.nasa.gov/

尽管可能会夸大这些微小的黑洞可能导致世界末日的恐惧,但那时粒子可以打开这些微小的黑洞的事实一直存在,现在仍然是绝对的事实。甚至CERN的常见问题页面也承认“大型强子对撞机在宇宙学意义上不会产生黑洞。但是,一些理论认为可能会形成微小的“量子”黑洞。当然,该页面继续向相关读者保证,“对这种事件的观察将使我们对宇宙的理解令人振奋;而且绝对安全。”

尽管如此,仍然有一些科学家认为我们担心这些正在探究物理边界的实验是正确的。就在去年,备受尊敬(更不用说骑士)的英国科学家马丁·里斯爵士(Sir Martin Rees)在他的《论未来》一书中警告说,要认真对待大型强子对撞机。正如NBC科学新闻网站MACH所解释的那样,“加速器内部撞击的粒子可能释放出一些奇怪的物质,这些物质将地球缩小成一个300英尺宽的球。在另一种情况下,这些实验可能会创建一个微观的黑洞,该黑洞将无情地从内部吞噬我们的星球。在里斯所描述的最极端的情况下,物理学上的不幸可能会导致空间自身衰减成一种新形式,从而消灭从这里到最远的恒星的一切。”里斯本人意识到,这些情况极不可能发生,但是用作者自己的话说:“鉴于风险,不应该忽略它们。

既然事件地平线望远镜已经成功捕获了有史以来的第一个黑洞图像,科学家们就梦想着进行更彻底的未来实验。让我们希望,随着科学家继续努力克服人类知识和能力的局限,头条新闻继续读为“世界没有结束的一天”。还是我们仍然继续成为头条新闻。


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