Адронный коллайдер: сценарии катастрофы

В последние годы появилось много слухов, споров и разногласий вокруг Большого адронного коллайдера. Часть ученых предсказывают этому проекту грандиозный прорыв — переход человечества на принципиально новый вид энергии. Обратная сторона медали: в процессе эксперимента есть вероятность возникновения микроскопических черных дыр. Насколько это опасно?

Фото: Фото: AP

Большой адронный коллайдер (БАК) — ускоритель частиц, благодаря которому физики смогут проникнуть так глубоко внутрь материи, как никогда ранее. Работы на коллайдере начались в 2007 году. Их суть заключается в изучении столкновения двух пучков протонов с суммарной энергией 14 ТэВ на один протон. Эта энергия в миллионы раз больше, чем выделяемая в единичном акте термоядерного синтеза.

По мнению специалистов в этой области, запуск БАК предвещает переход человечества на принципиально новый вид энергии, открытие неизвестных до сих пор химических элементов, суперсимметрии (теоретическая идея об устройстве нашего мира) и многое другое.

Постройка коллайдера обошлась приблизительно в 5, 5 миллиардов долларов США. Но, несмотря на это, в ООН продолжают приходить петиции с требованием закрыть проект.

Читайте: Увидеть конец света и остаться в живых

Дело в том, что общая теория относительности Эйнштейна и заключение, сделанное с помощью компьютерных вычислений, свидетельствует о возможности в ходе эксперимента появления черных дыр с последующей цепной реакцией захвата окружающей материи, что приведет к неминуемой гибели Вселенной.

Но физики пытаются убедить весь мир, что проект безопасен. По их заверениям, черные дыры в том виде, в котором мы их сейчас знаем, вообще не могут рождаться на БАК. Практики отзываются об идее коллайдера так: "Это лишь занятная математическая конструкция, но не более того".

Все же этот процесс не исключен при условии, если окажется верной одна очень смелая гипотеза теоретиков — о том, что гравитация становится сильной при уровне энергии порядка 1 ТэВ.

С целью добиться удовлетворительного результата относительно БАК проводится все больше новых опытов и экспериментов. Мэтью Чоптуик из Университета Британской Колумбии в Ванкувере, базируясь на так называемых предположениях, вывел приближенный расчет того, насколько должен быть сжат предмет, чтобы сформировать черную дыру или ее подобие.

Фото: AP

Как сообщает Чоптуик, заручившись поддержкой Франса Преториуса из Принстонского университета, им удалось воспроизвести несколько столкновений на основании сложных математических формул из общей теории относительности. Задействовав сотни компьютеров, ученые вычислилигравитационное взаимодействие между сталкиваемыми частицами и установили, что черная дыра появляется только в том случае, если общая энергия составит около 13 Ep (Энергия Планка).

Читайте также: Галактики в пробирке

Значит ли это, что коллайдер будет формировать черные дыры? "Не совсем. Энергия Планка в квинтильон раз больше, чем максимальная энергия БАК. Коллайдер сможет рождать черные дыры только в том случае, если вместо того, чтобы существовать в трех измерениях, пространство будет иметь больше измерений, которые замыкаются. Если черные дыры смогут родиться на БАК, то они должны появляться и при столкновении космических лучей с небесными телами. Тот факт, что Земля, Солнце, а также компактные звезды существуют миллиарды лет и не превратились в черную дыру, означает, что на самом деле — опасности нет" - утверждает Чоптуик.

"Труд оправдал надежды, удалось добиться потрясающих результатов. Подобные моделирования очень важны для изучения сталкивания частиц и формирования черных дыр в деталях" - комментирует работу ученых Стив Гиддингс, физик-теоретик Калифорнийского Университета в Санта-Барбаре.

Еще одна, не менее важная гипотеза — угроза возникновения Странного Вещества. На стыке ядерной физики и физики элементарных частиц есть одно направление исследований, которое бурно развивается в последние годы. Это изучение свойств ядерного вещества при высоких температурах и давлениях. Уже установлено, что в зависимости от условий ядерная материя может существовать в разных состояниях, и эти состояния обладают разной степенью устойчивости.

Все это разнообразие реализуется лишь при очень высоких температурах или давлениях. В нормальных же условиях ядерное вещество образует обычные ядра, состоящие из протонов и нейтронов.

Читайте также: За Землей будут следить с Луны

Однако некоторое время назад у теоретиков закралось подозрение (а не доказательство!), что одно из этих состояний — так называемая странная материя (то есть ядерное вещество с большой концентрацией странных кварков) — может оказаться стабильнее обычной ядерной материи.

Если это так, то тогда капелька такой странной материи, которую в научных кругах называют "стрейнджлет" (strangelet), или "страпелька", родившись на ускорителе, будет стабильной. Более того, она сможет вступать в реакцию с обычными ядрами и превращать их тоже в странную материю. Иными словами, возникает еще один вариант "сценария катастрофы", при котором "страпелька" разрушает всю Землю, превращая ее в комок странной материи.

Читайте также в "Правде.Ру"