Войти в аккаунт
Хотите наслаждаться полной версией, а также получить неограниченный доступ ко всем материалам?

Большой адронный коллайдер – путь к катастрофе или открытиям?

Большой адронный коллайдер – путь к катастрофе или открытиям?
Может ли уникальный эксперимент физиков стать последним для человечества или страшилки о БАК плод бурных фантазии дилетантов…

В 2008 году на границе Франции и Швейцарии будет запущен Большой адронный коллайдер. Это самый большой в мире ускоритель элементарных частиц. На глубине 100 метров по кольцу диаметром 27 километров заряженные частицы (протоны) будут разгоняться почти до скорости света для того, чтобы столкнуться друг с другом. Впервые в истории, элементарные частицы удастся столкнуть друг с другом с невиданной доселе энергией – 14 тераэлектронвольт (ТэВ).

Ученые рассчитывают исследовать результат этого столкновения. Согласно их оценкам, в результате такого столкновения образуются миллионы разных частиц, среди которых возможно будут обнаружены и частицы, существование которых в природе на данный момент является чисто гипотетическим. В тоже время, последствия столкновения частиц с такими энергиями прогнозируются теориями, которые сами нуждаются в доработках, а значит, есть вероятность того, что природа устроена “немного” иначе, чем это видится физикам и результатом такого эксперимента может стать неожиданный феномен.

Насколько опасным может быть этот эксперимент для человечества и какова его роль для будущего нашей цивилизации? В данной статье мы попробуем порассуждать над этим и другими вопросами и, приглашаем читателей принять в этом участие.

Чего хотят физики и к чему это может привести?

Основная задача физиков состоит в том, чтобы построить замкнутую и непротиворечивую теорию, в рамках которой можно было бы объяснять и прогнозировать определенный круг природных явлений. Например, все магнитные и электрические явления в природе рассматриваются в рамках электромагнитной теории Максвелла, все стационарные тепловые процессы рассматриваются в рамках классической термодинамики и статистической физики, все процессы движения и взаимодействия элементарных частиц (электрона, протона, нейтрона, …и т.д.) и их ассоциаций (молекул, атомов, …и т.д.) в масштабах скоростей намного меньших скорости света, рассматриваются в квантовой механике (нерелятивиская квантовая механика), … и т.д. Именно на основе таких завершенных теорий современные инженеры и физики разрабатывают сложнейшие технические устройства, которые становятся неотъемлемой частью нашей жизни: сотовая связь, лазеры, телевидение, компьютеры, ядерные реакторы,… и т.д.

В тоже время есть целый ряд физических явлений для объяснения, которых пока еще не создано удовлетворительных теорий, это направления, в которых активно ведутся экспериментальные и теоретические исследования. Одним из таких направлений и является физика элементарных частиц. В настоящее время в физике элементарных частиц разрабатываются разные теоретические модели, наиболее удачной на сегодняшний день считается так называемая - Стандартная модель.

<object classid="\"clsid:d27cdb6e-ae6d-11cf-96b8-444553540000\"" codebase="\"http://download.macromedia.com/pub/shockwave/cabs/flash/swflash.cab#version=6,0,40,0\"" width="\"425\"" height="\"344\""><param name="\"width\"" value="\"425\""/><param name="\"height\"" value="\"344\""/><param name="\"wmode\"" value="\"transparent\""/><param name="\"allowfullscreen\"" value="\"true\""/><param name="\"src\"" value="\"http://www.youtube.com/v/dGRU-1NaDAI&amp;rel=0&amp;color1=2312448&amp;color2=5152256&amp;hl=en&amp;fs=1\""/><embed type="\"application/x-shockwave-flash\"" width="\"425\"" height="\"344\"" wmode="\"transparent\"" allowfullscreen="\"true\"" src="\"http://www.youtube.com/v/dGRU-1NaDAI&amp;rel=0&amp;color1=2312448&amp;color2=5152256&amp;hl=en&amp;fs=1\""></embed></object>

Для того чтобы физики смогли построить стройную теорию элементарных частиц, нужен экспериментальный материал. Некоторый такой материал стало возможным получить только в наше время, когда уровень техники и технологий достиг достаточно высокого уровня, чтобы можно было производить эксперименты “фантастической” сложности. Речь идет об ускорителях элементарных частиц. БАК, который собираются запустить физики, вобрал в себя все достижения современной техники и фундаментальной науки, и стал самой фантастической экспериментальной установкой, которая когда-либо была создана человечеством.

Перспективы, которые открываются перед человечеством на пути таких экспериментов трудно вообразить, т.к. их результатом станет экспериментальный материал, который позволит создать завершенные теоретические модели, в рамках которых ученые смогут объяснить происхождение вселенной, узнают истинную размерность нашего пространства, смогут понять механизм появления гравитации, … и т.д. Что это даст человечеству? Тоже, что и другие завершенные теории, а именно, теоретическую основу для инженерных разработок. Только в данном случае мы получим теории, которые позволят нам в будущем управлять гравитацией, искусственно искривлять пространство-время, взаимодействовать с вселенными в других измерениях, создавать каналы, позволяющие мгновенно обмениваться информацией за счет квантовой телепортации, создавать двигатели для космических аппаратов на принципиально новых механизмах действия, … и т.д.

Все это звучит фантастически, но именно сейчас, благодаря достижениям современной науки и техники, стало возможным ставить сложнейшие эксперименты и строить на их основе апробированные теоретические модели, которые и станут базой для очередного качественного технологического прорыва в будущем. И речь идет не только о создании мощных ускорителей, но и развитие таких направлений как квантовая информатика, нанотехнологии, генная инженерия, IT –технологии, …и т.д. Именно благодаря теоретическим и экспериментальным работам в этих направлениях, сегодня формируется информационная платформа, которая в будущем обеспечит человечеству новый уровень техногенного существования. Но, эти перспективы имеют и другую сторону.

Эксперименты с природой всегда направлены на то, чтобы получить от нее отклик. Регистрируя их, ученые либо убеждаются в справедливости своих гипотез, либо вынуждены корректировать их из-за несоответствия реальности. Так или иначе, эксперимент нужен чтобы проверить теоретическую модель, которая может быть и неверной.

<object classid="\"clsid:d27cdb6e-ae6d-11cf-96b8-444553540000\"" codebase="\"http://download.macromedia.com/pub/shockwave/cabs/flash/swflash.cab#version=6,0,40,0\"" width="\"425\"" height="\"344\""><param name="\"width\"" value="\"425\""/><param name="\"height\"" value="\"344\""/><param name="\"wmode\"" value="\"transparent\""/><param name="\"allowfullscreen\"" value="\"true\""/><param name="\"src\"" value="\"http://www.youtube.com/v/fHKw-tWYEqY&amp;rel=0&amp;color1=2312448&amp;color2=5152256&amp;hl=en&amp;fs=1\""/><embed type="\"application/x-shockwave-flash\"" width="\"425\"" height="\"344\"" wmode="\"transparent\"" allowfullscreen="\"true\"" src="\"http://www.youtube.com/v/fHKw-tWYEqY&amp;rel=0&amp;color1=2312448&amp;color2=5152256&amp;hl=en&amp;fs=1\""></embed></object>

Сейчас физики испытывают нехватку экспериментального материала для проверки своих теоретических моделей и чтобы этот экспериментальный материал получить, они создали БАК, а потом, будут создавать еще более мощные ускорители частиц. На основе полученных данных, физики хотят продвинуться в построении Единой теории поля. Но возникает вопрос, насколько опасными могут быть эксперименты по столкновению частиц с высокими энергиями, если учесть, что пока у физиков нет завершенных теорий, которые бы описывали процессы, происходящие при таких энергиях. Ведь в таком случае, всегда есть риск, что эксперимент выдаст что-то новое, необычное, несоответствующее теоретической модели.

Ряд ученных уже высказывают опасения по поводу возможных последствий таких экспериментов. Так, Уолтер Вагнер и Луис Санчо подали в суд для прекращения экспериментов связанных с запуском БАК, может привести в частности, к образованию микроскопических черных дыр, мощное гравитационное поле которых начнет всасывать в себя соседние частицы и таким образом, станет поглощать материю вокруг себя. Масса такой квантовой черной дыры станет расти и его усиливающееся гравитационное поле начнет всасывать в себя коллайдер, а затем Швейцарию, Европу и всю нашу планету.

И хотя возможность возникновения черных дыр в результате эксперимента ученными не отрицается, они делятся на тех, кто верит в принципы, на которых основаны теоретические модели и из которых следует, что эти черные дыры будут не устойчивыми, и распадутся прежде чем начнут что-либо всасывать, и тех, кто считает, что существующие модели могут не учитывать каких-либо еще неизвестных нам факторов (законов), а значит, вполне может быть, что они неверно прогнозируют поведение черной дыры, и она может начать вести себя неожиданно для ученых. Катастрофический сценарий развития событий имеет неравную нулю вероятность, что конечно не может не вызывать беспокойство.

Таким образом, на данный момент мы можем вывести 2 наиболее волнующих варианта развития событий связанных с экспериментами на БАК, а именно – катастрофический и оптимистический. Далее, в общих чертах опишем теоретические модели, которые пытаются проверить физики, и проанализируем указанные выше возможные сценарии развития событий.

Последствия эксперимента.

Рассматриваемые варианты являются гипотетическими поэтому читатель может с ними не согласиться и (или) предложить свои. Суть от этого не меняется, и состоит она в том, что мы, люди, обречены познавать мир, строя гипотезы (предположения) и придумывая эксперименты (опыты) для их проверки. Но природа не всегда вписывается в наши представления о ней и поэтому, мы должны быть готовы к тому, что наши ожидания могут не оправдаться.

Сценарий 1.
Оптимистический: Запуск БАК и последующих, более мощных ускорителей, приведет к новым открытиям и позволит создать экспериментальную и теоретическую базу, на основе которой в будущем цивилизация совершит качественно новый скачок в своем понимании устройства материи (Вселенной) и вытекающем из него техногенном развитии.

Сценарий 2.
Пессимистический: В результате предварительных (тестовых) запусков БАК катастрофический сценарий будет отвергнут как несостоявшийся, но поэтапный выход на запуск БАК в полную мощность приведет к тому, что зародившиеся при столкновении частиц черные дыры и (или) другие частицы (о существовании которых, возможно, физики и не подозревают) вызовут сбои в электронных системах БАК (разрушения технических модулей) и неконтролируемое поведение материи в активной зоне коллайдера. Результатом станет в лучшем случае физическое разрушение коллайдера, а в худшем - катастрофа, которая уничтожит человечество или всю планету.

<object classid="\"clsid:d27cdb6e-ae6d-11cf-96b8-444553540000\"" codebase="\"http://download.macromedia.com/pub/shockwave/cabs/flash/swflash.cab#version=6,0,40,0\"" width="\"425\"" height="\"344\""><param name="\"width\"" value="\"425\""/><param name="\"height\"" value="\"344\""/><param name="\"wmode\"" value="\"transparent\""/><param name="\"allowfullscreen\"" value="\"true\""/><param name="\"src\"" value="\"http://www.youtube.com/v/BXzugu39pKM&amp;rel=0&amp;color1=2312448&amp;color2=5152256&amp;hl=en&amp;fs=1\""/><embed type="\"application/x-shockwave-flash\"" width="\"425\"" height="\"344\"" wmode="\"transparent\"" allowfullscreen="\"true\"" src="\"http://www.youtube.com/v/BXzugu39pKM&amp;rel=0&amp;color1=2312448&amp;color2=5152256&amp;hl=en&amp;fs=1\""></embed></object>

 Что такое “Стандартная модель”?

Главной задачей эксперимента станет проверка Стандартной модели, которая есть, по сути, предположение физиков относительно законов и принципов, лежащих в основе строения материи. Если все вытекающие из моделей следствия найдут подтверждение в экспериментах, то это будет свидетельствовать об ее правильности. Что же представляют собой Стандартная модель, которую пытаются проверить физики?

Согласно Стандартной модели, все элементарные частицы относятся либо к классу лептонов, либо к классу частиц-переносчиков взаимодействия, либо к классу адронов, которые построены из кварков.

В настоящее время известны 4 типа сил (взаимодействий): сильное (их носителями являются частицы - глюоны), электромагнитное (их носителями являются частицы - фотоны), слабое (переносится векторными или калибровочными бозонами) и гравитационное (их носителями являются гравитоны).

В рамках Стандартной модели, сильное, электромагнитное и слабое взаимодействия удалось описать как разные проявления единой силы. Считается, что все силы, действующие во Вселенной (сильные, слабые, электромагнитные и гравитационные) при высоких энергиях сливаются воедино и проявляют себя как одна сила. Первыми объединяются слабое ядерное и электромагнитное взаимодействия, такое объединение двух сил можно наблюдать даже лабораторно при энергиях развиваемых современными ускорителями элементарных частиц. Сила образованная таким объединением слабого и электромагнитного взаимодействия, проявляется как сила электрослабого взаимодействия. Первые 10-10 секунды после Большого взрыва не было грани между слабым ядерным и электромагнитными силами. Вследствие расширения Вселенной с момента большого взрыва, ее температура стала понижаться. Лишь после того как средняя температура Вселенной понизилась до 1014 К, все четыре наблюдаемых сегодня силовых взаимодействия разделились и стали проявлять себя как самостоятельные. Пока температура была выше 1014 К действовали только 3 силы: сильное, электрослабое и гравитационная.

Электрослабое взаимодействие начинает объединяться с сильным взаимодействием при температурах порядка 1027 К. В лабораторных условиях такие энергии недостижимы. Даже БАК сможет разогнать частицы до энергий которые составляют всего 10-8 % от энергии которая необходима для объединения электрослабого и сильного ядерного взаимодействия. Но в первые 10-35 секунд с момента Большого взрыва, температура Вселенной была выше 1027 К и во Вселенной действовало всего две силы – электросильного и гравитационного взаимодействия. Теории, описывающие эти процессы называют “теориями Великого объединения (ТВО)” или “теория Большого объединения (ТБО)”. Напрямую проверить справедливость этой теории нельзя, но можно проверить прогнозы, которые она дает для процессов протекающих на более низких энергиях (т.е. в областях экспериментально достижимых энергий). На сегодняшний день, все предсказания ТВО для относительно низких энергий, подтверждены экспериментально.

Таким образом, Стандартная модель представляет собой теорию строения Вселенной, но она не полна, т.к. не включает в себя гравитацию. На уровне ТБО наши возможности в плане проверки универсальных теорий исчерпываются.

Далее начинается теория супер-объединения (ТСО) или всеобщих теорий. Непротиворечивая ТСО позволила бы объединить гравитацию с сильно-электрослабым взаимодействием.

Теории которые пытаются объединить все четыре типа взаимодействия называют “Универсальными теориями”, “Теориями всего сущего” или “Теорией великого объединения”. Если бы у нас была такая теория, то это бы означало, что человечеству удалось построить замкнутую физическую картину мира, она бы включала в себя все базовые принципы и законы мироздания, и во всей Вселенной уже не было бы того, что мы не можем понять и описать. Это заветная цель современной физики пока еще далека от того, чтобы быть достигнутой, но уже сейчас делаются попытки построения таких теорий.

Главными претендентами на роль таких теорий выступают разные варианты теории струн. Объединение теории струн с концепцией суперсимметрии породило теорию суперструн. Теория суперстун на сегодняшний день - это максимум, чего удалось добиться на пути построения ТСО. Основная идея этой теории в том, что постулируется не фундаментальность кварков и лептонов, т.е. в рамках этих теории утверждается, что сами кварки и лептоны состоят из еще более тяжелых и неоткрытых структур. В масштабах порядка 10-35 м структура материи принципиально отличается от привычной нам. На столь малых расстояниях материя представляет собой серию стоячих волн физических полей. Такое состояние материи можно уподобить натянутой струне, в которой помимо основного тона могут возбуждаться множество обертонов или гармоник. Каждой гармонике соответствует своя энергия, а значит и масса, так что вибрации этой струны эквивалентны рождению элементарных частиц заданной массы и энергии. Колебание таких струн происходит в пространстве, имеющем 11 измерений. Часть этих измерения не наблюдается при обычных энергиях, т.е. компактифицируется.

Мощность БАК позволяет физикам рассчитывать на то, что они смогут найти убедительные подтверждения верности Стандартной модели и теории струн. В частности, они рассчитывают обнаружить Бозон Хиггса, выявить неэлементарность кварков, а также суперсимметрию и бозоны Z-штрих. В тоже время, теоретически, возможно возникновение и такого экзотического объекта, как микроскопическая черная дыра. Ее обнаружение позволит экспериментально установить многомерность нашего пространства и исследовать его скрытые измерения, т.е. фактически, открыть новые Вселенные.

<object classid="\"clsid:d27cdb6e-ae6d-11cf-96b8-444553540000\"" codebase="\"http://download.macromedia.com/pub/shockwave/cabs/flash/swflash.cab#version=6,0,40,0\"" width="\"425\"" height="\"344\""><param name="\"width\"" value="\"425\""/><param name="\"height\"" value="\"344\""/><param name="\"wmode\"" value="\"transparent\""/><param name="\"allowfullscreen\"" value="\"true\""/><param name="\"src\"" value="\"http://www.youtube.com/v/tJ-aFOTb-Zw&amp;rel=0&amp;color1=2312448&amp;color2=5152256&amp;hl=ru&amp;fs=1\""/><embed type="\"application/x-shockwave-flash\"" width="\"425\"" height="\"344\"" wmode="\"transparent\"" allowfullscreen="\"true\"" src="\"http://www.youtube.com/v/tJ-aFOTb-Zw&amp;rel=0&amp;color1=2312448&amp;color2=5152256&amp;hl=ru&amp;fs=1\""></embed></object>

Безопасна ли черная дыра?

Основная идея эксперимента состоит в том, чтобы разогнать частицы с ненулевой массой (протоны) до колоссальных скоростей (околосветные скорости) и столкнуть эти частицы друг с другом. Такие соударения ускоренных частиц позволяют моделировать сверхплотные состояния материи. Именно в таких состояниях материя находилась в первые секунды после зарождения Вселенной (Большого взрыва) и именно в таком состоянии материя находится в таких экзотических объектах, как черные дыры.

Космические черные дыры возникают во вселенной из звезд, которые, исчерпав свой термоядерный ресурс, испытывают мощное гравитационное сжатие (коллапс), что приводит к уменьшению их размеров и колоссальному уплотнению их материи. Для внешнего наблюдателя, такой объект представляет собой черное пятно (дыру) в пространстве-времени, которое втягивает в себя все окружающие объекты за счет мощного гравитационного поля. С точки зрения классической теории гравитации Эйнштейна (ОТО) масса черной дыры стремится к бесконечности, а его размеры стремятся к точке(сингулярность). Неясным остается вопрос о том, что происходит с материей в самой черной дыре. В рамках классической теории гравитации и квантовой теории этот вопрос остается открытым. Для ответа на него разрабатывается новое теоретическое направление - квантовая теория гравитации, ее предметом станут квантовогравитационные эффекты, проявляющие себя в сверхмалых масштабах материи ((масштабах порядка длины Планка 10(-35стп.)м)). Но это направление современной физики практически еще не разработано, а это значит, что мы толком не знаем законов и принципов организации физических процессов в таких масштабах материи. Все известные законы физики применимы только до плотности вещества равной плотности Планка ((Плотность Планка 10(97стп.) кг/м3)).

В микромире обычно гравитационным взаимодействием пренебрегают из за его относительной слабости. Но, при плотностях соразмерных с плотностью Планка, силы гравитации становятся колоссальными, что принципиально меняет свойства пространства-времени в таких масштабах. Такой плотности было бы достаточно, чтобы создать черные дыры диаметром всего лишь 10(-35стп.)м (длина Планка) и массой 10(-8стп.) кг (масса Планка). Такова самая легкая черная дыра, которая может сформироваться с точки зрения стандартной теории гравитации.

Заложенные в БАК мощности позволят столкнуть пучки протонов с энергиями порядка 7 ТэВ на 7 ТэВ, электронно-протонные пучки будут сталкиваться с энергиями до 1,5 ТэВ, а пучки тяжелых ионов (например, свинца) будут сталкиваться с общей энергией свыше 1250 ТэВ.

Считается, что столкновение частиц уже с такими энергиями может привести к образованию микроскопических черных дыр, т.е. локальных (микроскопических) областей высокой плотности вещества, возникающих за счет того, что частицы сближаются друг с другом на величину порядка длины Планка. В результате, эти частицы образуют микроскопическую черную дыру, т.к. между ними начинает действовать мощная сила гравитационного притяжения, которая превратит их в объект со сверхвысокой плотностью вещества.

Каким же образом может возникнуть такая микроскопическая черная дыра?

Например, разогнанный в ускорителе протон приобретает огромную кинетическую энергию порядка 7 ТэВ , эта энергия эквивалента массе 10(-23стп.)кг. Но масса в 10(-23стп.)кг намного меньше массы Планка 10(-8стп.)кг, значит согласно классической теории гравитации при таких скоростях частиц не может возникнуть черной дыры т.к. черная дыра не может иметь массу менее чем 10(-8стп.)кг. Но если у нашего пространства есть дополнительные измерения, то их существование проявит себя тем, что черная дыра сможет возникнуть и при гораздо меньших энергиях частиц (массах) чем это требуют классические теории гравитации и квантовой механики. Т.е. теоретически, черные дыры могут возникнуть и при энергиях частиц достижимых в БАК.

У физиков уже есть более или менее стройные теоретические модели которые основаны на предположении о многомерности нашего пространства. Так, например, теория струн основана на предположении, что наше пространство имеет более 3 измерений. Гравитация, как универсальный вид взаимодействия распространяется по всем существующим в пространстве измерениям и усиливается на коротких расстояниях. Например, в трехмерном пространстве сила гравитации учетверяется при уменьшении расстояния между объектами вдвое. Но в девятимерном пространстве гравитация стала бы в 256 раз сильнее. Данный эффект усиливается с увеличением числа дополнительных измерений пространства. При этом возможно, что эти дополнительные измерения имеют сложную конфигурацию, т.е. компактифицированны (“свернуты”), поэтому и не проявляют себя при низких энергиях (энергиях частиц, которые были экспериментально достигнуты на данный момент). Дополнительный рост гравитации означает, что истинный масштаб энергии, при которой законы квантовой механики и гравитации смыкаются (и может родиться черная дыра), окажется намного меньше, чем предполагалось.

Несмотря на то, что пока нет экспериментальных подтверждений такой возможности, подобная идея проливает свет на многие теоретические загадки. И если предположение, верно, то плотность, необходимая для рождения черной дыры, может лежать в пределах возможностей БАК. Ожидается, что черные дыры будут возникать в БАК приблизительно с частотой в одну секунду. Как же будут вести себя эти экзотические объекты? Будут ли они поглощать окружающую материю? Опасны ли они?

Известный специалист по черным дырам Стивен Хокинг выдвинул гипотезу, что черные дыры неизбежно испаряются со временем. Крупные (космические) черные дыры испаряются медленно, миллиарды лет, а микроскопические испаряются быстро - за период порядка 10(-17стп.)секунды. В результате, считается, что у микроскопических черных дыр просто нет времени втянуть в себя окружающую материю. Их распад приведет к возникновению множества элементарных частиц, за счет регистрации которых и будет установлен факт их существования в коллайдере. В то же время, гипотеза Хокинга приводит к “информационному парадоксу” который видимо не разрешим в рамках классической теории гравитации и квантовой механики.

Суть этого парадокса в том, что материя, попавшая в черную дыру согласно классической теории гравитации, исчезает бесследно (теряется информация о материи), тогда как по гипотезе Хокинга получается, что информация о материи, которую поглощает черная дыра, вырывается наружу в виде ее квантового испарения. Разрешение парадокса, физики пытаются найти в теории струн, в которой они рассчитывают объединить теорию гравитации с квантовой механикой. В работах Эндрю Стромингера и Камран Вафа проблема информационного парадокса рассматривается с точки зрения гипотетического устройства черной дыры.

Данные работы позволили развить теоретические модели черных дыр на основе теории струн, что позволило лишь построить множество возможных вариантов их устройства, которые сложно проверить экспериментально. В результате, на данный момент физики имеют лишь достаточно “сырые” теоретические представления о том, что может произойти в коллайдере. Они рассчитывают на то, что смогут уточнить свои теоретические модели уже после экспериментов. Фактически, именно на основе этих “сырых” представлений физики и утверждают что микроскопические черные дыры и другие “невероятные” частицы которые могут возникнуть в БАК абсолютно безопасны. Но теория струн более чем недоработана, и хотя отдельные ее утверждения могут оказаться истинными, например, многомерность пространства, это еще не значит, что черные дыры уже сейчас могут быть полностью ею описаны, а если нет, то значит надо признать, что есть вероятность катастрофы.

 

<object classid="\"clsid:d27cdb6e-ae6d-11cf-96b8-444553540000\"" codebase="\"http://download.macromedia.com/pub/shockwave/cabs/flash/swflash.cab#version=6,0,40,0\"" width="\"425\"" height="\"344\""><param name="\"width\"" value="\"425\""/><param name="\"height\"" value="\"344\""/><param name="\"wmode\"" value="\"transparent\""/><param name="\"allowfullscreen\"" value="\"true\""/><param name="\"src\"" value="\"http://www.youtube.com/v/x-n1Zwbop2Y&amp;rel=0&amp;color1=2312448&amp;color2=5152256&amp;hl=en&amp;fs=1\""/><embed type="\"application/x-shockwave-flash\"" width="\"425\"" height="\"344\"" wmode="\"transparent\"" allowfullscreen="\"true\"" src="\"http://www.youtube.com/v/x-n1Zwbop2Y&amp;rel=0&amp;color1=2312448&amp;color2=5152256&amp;hl=en&amp;fs=1\""></embed></object>

 

Основными аргументами противников катастрофы являются:

1) Аргумент: правило Хокинга об испарении черных дыр (Микроскопическая черная дыра испарится сразу же после появления и не успеет втянуть в себя окружающую материю).

Контраргумент: данное правило для черных дыр, выведено Хокингом, чисто теоретически, в условиях практически полного отсутствия экспериментальных данных о микроскопических черных дырах, на основе теоретических моделей, которые не могут описывать процессы в масштабах Планка. Такие правила для черных дыр могут быть обоснованно выведены только в рамках кантовой теории гравитации, которая пока еще практически не разработана. Даже если правило Хокинга и окажется истинным, то совершено неизвестно, будет ли его действие ограниченно каким - либо другим законом или правилом, существование которого нам пока не известно.

2) Аргумент: Общие принципы квантовой механики. Согласно им, черная дыра обладает колоссальной массой(энергией) и в силу этого не может быть устойчивой если только нет законов которые бы запрещали ее распад. Так как таких законов неустановленно, то значит черная дыра неустойчива.

Контраргумент: микроскопическая черная дыра является объектом, относительно которого у нас нет каких - либо экспериментальных данных (в случае космических черных дыр, мы хотя бы можем обоснованно идентифицировать их во вселенной и обрабатывать данные от них), в то же время у нас нет и “хорошей” теории для такого рода объектов в рамках которой, можно было вывести законы ее образования и эволюции (например, квантовой теории гравитации). Значит, экстраполяция на новый класс объектов (черные дыры) правил и законов, установленных для качественно других объектов (элементарных частиц в диапазоне доступных энергий) позволяет в лучшем случае делать предположения относительно свойств нового класса объектов, но уж никак не утверждать, что их поведение будет идентичным “обычным” элементарным частицам.

3) Аргумент: Столкновения частиц как в БАК происходят в верхних слоях нашей атмосферы, когда космические лучи высоких энергий (протоны и более тяжелые атомные ядра с энергиями до 10(9стп.)ТэВ соударяются с атомами атмосферы. Если черные дыры могут образовываться в БАК то тогда в атмосфере земли рождается в среднем до 100 микроскопических черных дыр в год. А так как это не привело к катастрофе то значит и эксперименты в БАК безопасны.

Контраргумент: соударение частиц в БАК и в атмосфере имеет хотя бы то отличие, что БАК - это экспериментальная установка, в которой специально созданы условия для минимизации рассеяния энергии, т.е. созданы все условия, чтобы энергия разогнанных частиц была сосредоточенна именно на столкновении. В то же время, в естественных условиях на частицы таких же энергий действует множество факторов, которые рассеивают их энергии как до, так и в момент соударения. Например, атмосфера сама по себе является открытой неравновесной динамической системой. В верхних ее слоях, которые находятся в ионизированном состоянии, движение частиц чувствительно к результирующему полю создаваемому соседями (плазма). Вторжение в поле заряженной частицы вызовут нелинейные возмущения поля, а значит и частиц ионизированной среды. Такие возмущения могут “смягчать” соударения частиц в атмосфере, рассеивая (ослабляя) энергии соударяющихся частиц, т.е. перераспределяя энергии высокоэнергетичных частиц между всеми частицами среды. Соударения частиц в атмосфере по своим условия далеки от соударения их в БАК, т.к. атмосфера - это сложная открытая система, в которой существует множество факторов ослабляющих энергию частиц, а коллайдер - это установка, в которой максимально устранены все факторы, которые могут снизить энергию столкновения частиц. Поэтому, вполне возможно, что в атмосфере вообще не образуются черные дыры, даже если они будут экспериментально обнаружены в коллайдере.

…PS…
Ученые Европейского центра ядерных исследований (CERN) успешно произвели первые попытки провести пучок протонов по одному из секторов Большого адронного коллайдера - самого мощного в истории ускорителя элементарных частиц. Об этом сообщил официальный представитель CERN Джеймс Джиллис, передает РИА “Новости”.

“Все прошло хорошо, мы очень довольны”, - заявил Джиллис швейцарскому агентству ATS. Он сообщил, что в ходе испытаний, в частности, проверялась синхронизации коллайдера и протонного суперсинхротрона (SPS) - предварительного ускорителя элементарных частиц.

В ходе теста пучок протонов на скорости, близкой к скорости света, вводился в один из восьми секторов (октантов) коллайдера, длинной около трех километров. По словам Джиллиса, испытания повторялись в течение выходных дней.

Подобные тесты пройдут также 22 августа, когда пучок протонов будет направлен по одному из октантов в обратном направлении, то есть против часовой стрелки. Эти испытания являются частью подготовки к первому запуску LHC, который намечен на 10 сентября.

Первый запуск Коллайдера

Десятого сентября состоится первый тестовый запуск Большого адронного коллайдера. На официальном сайте ЦЕРН, курирующего проект БАК, появился пресс-релиз. В этот день первые пучки элементарных частиц пройдут по всему его кольцу.

На девятое августа запланировано начало подготовки к пробному запуску. В течение двух дней будет проходить так называемых синхронизационный тест. Ученые проверят работу протонного суперсинхротрона (SPS) – предварительного ускорителя элементарных частиц. Пучки низкой интенсивности пройдут по одному из восьми секторов коллайдера для проверки целостности системы.

Ранее РИА Новости со ссылкой на начальника отдела физики тяжелых ионов Объединенного института ядерных исследований Александра Водопьянова сообщало, что первый пуск коллайдера намечен на 21 октября.

Источник: kf-news.ru

{{ rating.votes_against }} {{ rating.rating }} {{ rating.votes_for }}

Комментировать

осталось 1800 символов
Свернуть комментарии

Все комментарии (10)

basargin.ru

комментирует материал 15.08.2008 #

Человечество всегда имело, мнения как противостояния друг другу..
Одни пытались заставить природу говорить с ней красивым математическим способом – ученные. Красивые. С научными теориями веденные одной только логикой.
Другие, по сути имеющие видеть в природе тропу истинны, препядствовали. Говорящие.
Разговорчивые люди нечто делают. Красивые - чем-то являются. Это не обязательно плохо, просто мне непонятно, чем именно они являются.
Очень мало красивых и разговорчивых, но отдельные попадаются.
Спросить у ученных «Новой Земли». Наверняка многие и не помнят такой остров.
В 1954 г. правительство СССР приняло решение о создании на островах Новая Земля полигона для ядерных испытаний.
Ссылка: iss.niiit.ru/sssr2/4_4.htm
Кто ожидал реакции в минуты. Прошел час, думали что то с расчетами. Два..
Перекрестились..
Три….
Потом все выпили и приняли мораторий о запрещении испытаний.
..таки, история.
Более о протчем не имею, что ответствовать, только дай боже всех здоровых видеть

user avatar
Геннадий Киндяков

комментирует материал 16.08.2008 #

Господи! Откуда столько невежества, прямо мракобесие какоето!
С таких же возгласов начиналась и космонавтика и ядерная энергетика!

user avatar
noncredo

отвечает Геннадий Киндяков на комментарий 16.08.2008 #

Так это в нас, обывателях, мракобесие или в вас, ученых, фанатизм?
Группа фанатиков, чтобы реализовать свою идефикс, готова запросто принести в жертву всю планету... Типа или подтвердим свои теории успешным опытом, или лучше не жить.
Космонавтика если и предполагала жертвы, то единичные: при неудачных запусках (спусках), неполадках в космосе и т.п. Но это не грозило уничтожением всей Земли. А этот БАД - сплошная теория, потому что микрочастицы - это не школьные опыты с эбонитовой палочкой, когда теория подтверждается простым опытом на уроке. И теперь, чтобы получить практическое подтверждение своих теорий, фанатики собираются \"в высоких целях\" подставить всю планету. И еще очень большой вопрос - все ли ваши теории верны! Теория относительности, как оказалось, работает-то не везде. Так где гарантия, что все ваши домыслы (читай научные теории) окажутся верными в части черных дыр и дырочек?
А уж про ядерную энергетику вообще молчали бы. Загадили отходами всю планету. Держат в страхе весь мир, перекатывая в карманах боеголовки. В мирных целях ядерную энергию вообще стали использовать как \"побочный продукт\" - основная цель была создание оружия. Думаю, что и в случае с БАД конечная цель такая же.

user avatar
White_Shadow

отвечает noncredo на комментарий 16.08.2008 #

Согласен))) Пусть сначала разберутся с космосом с ближним космосом и как по-лучше медицину совершенствовать, а не программу экстренных вооружений. Вот тогда пуская они с этой установкой летят к-нить на марс и делают атмосферу, открывают новые частицы, радуют зеленых человечков и т.п....)))

user avatar
basargin.ru

отвечает Геннадий Киндяков на комментарий 18.08.2008 #

- свобода есть воздух, которым дышит вера и молитва. Свобода есть способ жизни, присущий любви. Отвергать это может лишь тот, кто ни когда не веровал, не молился и не творил; но именно поэтому вся жизнь его была мраком, и проповедуемое им искреннее свободы служит не Богу а бесу. Не потому ли таких людей называют «мракобесами»?
Всех благ.

user avatar
dovlato

комментирует материал 16.08.2008 #

Мракобесия кругом хватает, но в данном случае оно ни при чём. Идёт обсуждение сверхспециальных понятий, о которых 99.99% населения в лучшем случае слышали краем уха. Если прямо - им это не дано, и они это, в общем, знают. Поэтому их опасения неизбежны. Ну что же, если что-либо произойдёт 10-го сентября - по крайней мере мне не придётся идти к стоматологу. Вот где ужас-то..

user avatar
White_Shadow

отвечает dovlato на комментарий 16.08.2008 #

Что дано, а что нет каждому отдельному человеку лучше не обсуждать, г-н Dovlato. Обсуждение \"сверхспециальных понятий\"? Вы, наверное, более компетентны в этом вопросе, чем 99,99% человечества...

user avatar
dovlato

отвечает White_Shadow на комментарий 16.08.2008 #

Мне об этом чуть-чуть легче судить, т. к. кончал Физтех. Безусловно, я не владею теорией элементарных частиц, но хотя бы в состоянии примерно оценить всё величие Здания Современной Физики. То, что её постижение доступно любому, может только человек, не тронутый образованием. Всего хорошего.

user avatar
Геннадий Киндяков

комментирует материал 17.08.2008 #

Человечество первоначально стало использовать электричество в быту, а потом уже разобралось, что это такое!
БАД - скачёк в будующее и не надо бояться того что прийдётся переучивать физику! \"Век живи, век учись!\"

user avatar
Дерипаско

комментирует материал 15.09.2008 #

Надеюсь это протонное \"чудо\" ускоряют давно на ком-то (на ком следует). Ничего особенного - гоняешь страх по телу вот и все! Зато потом приходишь к каким-то принципиально (добрым) ВЫВОДАМ!

user avatar
×
Заявите о себе всем пользователям Макспарка!

Заказав эту услугу, Вас смогут все увидеть в блоке "Макспаркеры рекомендуют" - тем самым Вы быстро найдете новых друзей, единомышленников, читателей, партнеров.

Оплата данного размещения производится при помощи Ставок. Каждая купленная ставка позволяет на 1 час разместить рекламу в специальном блоке в правой колонке. В блок попадают три объявления с наибольшим количеством неизрасходованных ставок. По истечении периода в 1 час показа объявления, у него списывается 1 ставка.

Сейчас для мгновенного попадания в этот блок нужно купить 1 ставку.

Цена 10.00 MP
Цена 40.00 MP
Цена 70.00 MP
Цена 120.00 MP
Оплата

К оплате 10.00 MP. У вас на счете 0 MP. Пополнить счет

Войти как пользователь
email
{{ err }}
Password
{{ err }}
captcha
{{ err }}
Обычная pегистрация

Зарегистрированы в Newsland или Maxpark? Войти

email
{{ errors.email_error }}
password
{{ errors.password_error }}
password
{{ errors.confirm_password_error }}
{{ errors.first_name_error }}
{{ errors.last_name_error }}
{{ errors.sex_error }}
{{ errors.birth_date_error }}
{{ errors.agree_to_terms_error }}
Восстановление пароля
email
{{ errors.email }}
Восстановление пароля
Выбор аккаунта

Указанные регистрационные данные повторяются на сайтах Newsland.com и Maxpark.com