Женевский ускоритель может создать черный Сатурн

14 февраля 2007


Большой адронный коллайдер (Large Hadron Collider - LHC), который должен вступить в строй в конце 2007 года, может создать новый тип черной дыры, который ученые никогда не наблюдали, к примеру, в космосе. Об этом говорят Генриетта Элванг (Henriette Elvang) из Массачусетского технологического института (MIT) и Пау Фигуэрас (Pau Figueras) из университета Барселоны (Universitat de Barcelona).

О том, что LHC по своим параметрам вполне может претендовать на звание генератора миниатюрных черных дыр, ученые говорят давно. Однако вычисления Элванг и Фигуэраса, специалистов по теории струн, показывают, что рожденные в ускорителе черные дыры могут обладать очень необычными свойствами.

Они будут состоять из двух, условно говоря, тел: центральной черной дыры и черной дыры - тончайшего кольца, окружающего первую дыру наподобие колец Сатурна, со своим собственным горизонтом событий столь необычной формы. По этой причине новый гипотетический объект физики назвали "черный Сатурн". Его диаметр должен составлять порядка 10^-19 метра.

Стабильность кольцу придает вращение с огромной скоростью. Это кольцо увлекает за собой по кругу пространство-время и вызывает также вращение центральной черной дыры.

"Черный Сатурн" может существовать только в четырех пространственных измерениях, а не в трех. Потому в космосе нет больших черных дыр такого типа. Но на микроскопическом уровне такие объекты возможны.

Теория струн привлекает для объяснения свойств окружающего нас мира дополнительные пространственные измерения. Предполагается, что они "свернуты" и проявляют себя лишь на очень маленьких расстояниях. Причем только гравитация проникает во все эти измерения, в отличие от других сил, довольствующихся обычными тремя. А из-за этого гравитационное взаимодействие на очень малых расстояниях качественно отличается от такового в макромире.

Поскольку черные дыры испаряются, а микроскопические - испаряются быстро, "черный Сатурн" просуществовал бы только доли секунды, породив потоки разнообразных субатомных частиц, которые зарегистрируют приборы. Ожидается, что распады обычной черной дыры и "черного Сатурна" оставляют различные следы, и в случае, если необычный объект будет создан на ускорителе, это можно было бы установить, заодно получив подтверждение теории струн.

Читайте также о косвенном свидетельстве существования дополнительных измерений пространства, черной дыре, предположительно уже созданной в США на ускорителе RHIC. Посмотрите, что вытворяет черная дыра нашей галактики. И почитайте подробнее о черных дырах.

Источник: New Scientist

-----------------------------------------------------------------
http://www.membrana.ru/lenta/?6962
http://space.newscientist.com/article/dn11180-atom-smasher-may-give-birth-to-black-saturns.html

http://nanoworld2003.narod.ru/01/DATA/TEXTS.RUS/9960404.htm 

Электрон - составная часть атома, представляющая собой закольцованный луч, состоящий из электромагнитных волн, длина которых определяется в эксперименте Комптона. Толщина луча, который образует кольцо-электрон, составляет примерно 2 пикометра (10-12 м). Диаметр кольца-электрона в атоме водорода равен 1.06 ангстрема (10-10 м). Диаметр свободного электрона-кольца больше на несколько процентов, чем в атоме водорода.

  И в этом месте - общая проблема графического отображения словосочетания "в минус двенадцатой степени" - не решена. Получаются очередные жуткие "десять-двенадцать метров"

Critic, спасибо за подсказку. Я поправил, теперь буду иметь в виду

А кто что может сказать по сабжу?

И, будем надеяться, что теория расчеты по времени существования таких черных дыр, будут близки к реально полученным значениям. А то ведь всякое может быть (тьфу, тьфу, тьфу)

PS Вот интересно есть ли расчеты сколько проживет Земля, если уронить на ее поверхность ЧД массой, ну, скажем в 1 грамм (то что она провалится до центра Земли - ясно, а вот далее).

PS Вот интересно есть ли расчеты сколько проживет Земля, если уронить на ее поверхность ЧД массой, ну, скажем в 1 грамм (то что она провалится до центра Земли - ясно, а вот далее).

А ничего не будет, масса то всего 1 грамм, а вот 1 куб. сантиметр....

Сергей, мне (профану) Миша Прохоров как-то сказал, что "классические" ЧД, описываемые Швардшильдом, не испаряются, испаряются только "обычные", коллапсирующие ЧД. Это так или я его неправильно понял? Т.е. реликтовые ЧД не должны испаряться?

Насколько я знаю, реликтовые черные дыры таки испаряются.

Т.е., они не описываются уравнением Швардшильда?

Вот однажды на Астрофесте приобрел книгу Стивена Хокинга "Краткая история времени", по моему так. И в ней автор пишет, что испаряются все ЧД, только есть зависимость между массой ЧД и временем ее испарения. И чем масса меньше, тем испарение идет быстрее. Вроде как ЧД, с массой как у Солнца, будет испаряться т.е. излучать как черное тело с температурой 0.0001 ⁰ К или около того (простите, но я слишком давно держал в руках эту книгу и могу ошибаться). И если поток излучения или материи извне(реликтовое излучение, межзвездный газ) будет превышать этот поток от ЧД, то последняя будет продолжать набирать массу. Совсем другое дело у ЧД массой Земли или около того. Хокинг считает, что такие ЧД могли бы образоваться в эпоху Болшого взрыва,  и время их испарения составляет 10-12⁹ лет. Это реликтовые ЧД, и они должны заканчивать свое существоване в виде колоссальной гамма-вспышки. Ибо реликтовая ЧД планетарной массы в вакууме излучает больше, чем принимает реликтовое излучение. Но пока такие ЧД и вспышки не обнаружены... А что касается "лабораторной" ЧД массой в 1 грамм, то она немедленно испарится сразу после создания, излучив соотв. свою массу в виде гамма-лучей. Согласно Е=мс². Это энергия, порядка энергии ядерного взрыва. Лаборатории, да и сопутствующему городку настанет хана. Чтобы ЧД не испарилась раньше времени, ее надо сразу создавать таких размеров и массы, чтобы она излучала при испарении как тело с температурой не более 273 К, или около того, чтобы она "питалась" солнечным светом и не "худела".  ;D Наверное, для этого надо сколлапсировать какой- нибудь астероид. К превеликому нашему счастью современный уровень техники не позволяет сделать такого. Догадываюсь, что на Большом адронном коллайдере будет сздана ЧД с массой в несколько атомов(ну или десятков атомов).