Учёные, работающие на Большом адронном коллайдере (БАК) уверяют, что образование чёрных дыр на этом ускорителе маловероятно. Однако, некоторые физические теории предполагают, что образование квантовых чёрных дыр в условиях коллайдера всё же возможно. Этим воспользовались различные конспирологи, чтобы на волне шумихи раздуть в людях страх и попиариться. Отсюда возникают вопросы действительно ли при столкновении частиц могут образовываться микрочёрные дыры и что было бы, если бы это произошло?
Квантовые чёрные дыры
Чёрные дыры, о которых слышало большинство, образуются, когда погибает звезда в 10 раз тяжелее Солнца, в конце своей жизни они коллапсируют, при этом вокруг сжимающегося вещества образуется мощное гравитационное поле, из которого в итоге не может вырваться даже свет и появляется чёрная дыра. Но это не единственный механизм появления чёрных дыр.
Чёрная дыра образуется, когда очень большое количество вещества оказывается в очень маленьком объёме пространства. Именно это может происходить, когда на околосветовых скоростях сталкиваются две частицы. Такие гипотетические чёрные дыры называют планковскими, микроскопическими или квантовыми чёрными дырами. Данная концепция была предложена ещё в 1971 году космологом Стивеном Хокингом, однако, до сих пор она не имеет экспериментального подтверждения.
Может ли образоваться чёрная дыра в БАК?
Согласно законам теории относительности, невозможно создать микроскопические чёрные дыры на БАК. Однако существует много спекулятивных теорий, предполагающих образование таких чёрных дыр.
Процессы, происходящие на БАК — столкновение частиц, являются вполне естественными, аналогичные происходят в природе всё время. Мы знаем, например, что Землю постоянно бомбардируют галактические лучи. Когда такие они попадают в атмосферу, то сталкиваются с частицами воздуха примерно также, как во время экспериментов на БАК. Мало того, эти столкновения достигают гораздо больших энергий чем, учёные могут достичь на БАК. И при этом мы хорошо видим, что Земля в безопасности и что эти столкновений не представляют никакой угрозы для нас и нашей планеты.
Создание квантовой чёрной дыры на БАК было бы очень странным, но если бы это всё же произошло, то данное событие действительно было бы очень интересным. Оно позволило бы физикам много чего нового узнать о наиболее самой загадочной силе природы — гравитации.
Каковы будут последствия образования чёрной дыры на БАК?
Теории предполагают, что эти микроскопические чёрные дыры немедленно испарятся и произойдёт это настолько быстро, что мы можем даже не успеть зафиксировать их присутствие. Хотя даже гипотетически устойчивые чёрные дыры, а это практически невозможно, не такие опасные, как нам кажется.
Ожидается, что стабильные чёрные дыры будут иметь электрический заряд, поскольку они образованы заряженными частицами. В таком случае гравитационно они будут очень слабо взаимодействовать с обычной материей, независимо от того, образовались ли они при взаимодействии космической радиации с частицами в атмосфере Земли или на БАК, ведь масса их будет сопоставима с массой атомов, а значит гравитационное поле у них будет такой же силы как у атома. Электрическое поле такой чёрной дыры будет воздействовать на окружающие её частицы куда сильнее, чем гравитация.
Некоторые думают, что такая чёрная дыра сможет разрушить всю планету через мгновение, но на самом деле, чтобы масса квантовой чёрной дыры достигла одного килограмма ей придётся взаимодействовать с материей в среднем около трёх триллионов лет, что намного больше, чем возраст Вселенной. Это связано с тем, что существует ограничение на темпы роста чёрной дыры, она просто не может поглощать вещество со скоростью больше определённого лимита, пропорционального её размерам.
Таким образом, мы приходим к выводу, что образование чёрных дыр в любом ускорителе является крайне маловероятным, а также, что даже при образовании микрочёрной дыры на земле, она не будет представлять опасности для планеты.
Автор: Алексей Нимчук. Редакция: Фёдор Карасенко.
Ставьте палец вверх, чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мои каналы в телеграме и на youtube. Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос. Поддержать наш канал материально можно через patreon.