作者:孝文 来源:新浪科技 发布时间:2010-4-22 12:56:37
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PRL:爱因斯坦方程显示大型强子对撞机可能形成黑洞

 
北京时间4月22日消息,据物理学家组织网报道,关于大型强子对撞机,人们最关心的一个问题是,它有可能会导致黑洞形成,摧毁整个世界。虽然大部分科学家并不认为大型强子对撞机产生的东西会摧毁地球,但一些科学家认为,大型强子对撞机里发生的高能对撞,可能会形成黑洞。加拿大温哥华英属哥伦比亚大学的马修·卓普提克和美国新泽西州普林斯顿大学的弗兰斯·比勒陀利乌斯通过最近的努力,已经为这个观点找到了更加有力的证据。
 
卓普提克表示:“我们所做的是一些计算。我们解释了一些爱因斯坦场方程,它们描述了孤子在特定能量环境下迎面相撞在一起,即如果粒子碰撞能量达到普朗克能量级的话,就可能制造出小型黑洞,这证明在广义相对论下产生小型黑洞是完全可能的。我们的大部分计算结果都是我们希望看到的,不过以前从没有人进行过这方面的计算。人们只是认为可以得出结果。现在我们已经做了这方面的模拟,通过它一些科学家会更清楚,当他们想查看大型强子对撞机里的撞击是否形成了黑洞时,应该重点着眼于什么。”
 
卓普提克和比勒陀利乌斯把他们的研究成果和结论以《超相对论粒子撞击》(Ultrarelativistic Particle Collisions)为题发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)杂志上。卓普提克指出,人们曾用了50多年时间,设法把粒子物理学与万有引力定律结合在一起。他解释说:“从经典物理学级别来说,我们认为我们很好地了解了万有引力定律。然而从量子力学的角度来看,我们对万有引力一点也不了解。科学家一直在努力寻找一种方法,能让我们像了解最小的粒子是如何在量子级别的环境下产生作用一样,很好地了解量子引力。虽然解决这些等式并不能回答所有问题,但它确实证明了我们的假设是正确的。”
 
这些场计算背后隐藏的一个重要原理是弦理论。弦理论指出,在典型物理学里看到的三维立体空间以外,存在多维空间。卓普提克说:“如果另外的维确实存在,它们可能有十分之一微米到一微米大。如果额外的维足够大,大型强子对撞机里发生的粒子撞击,可能就会形成黑洞。”
 
当然,这些黑洞会非常小,而且很难被发现。另外,它们几乎是在瞬间消失,因此,即使它们曾存在过,我们也会很难发现它们。卓普提克解释说:“像这种撞击,你应该把注意力集中在碎片上。你应该着眼于空间里的衰减模式。在正常撞击过程中,会有大量碎片被炸飞。如果有个黑洞产生并很快消失了,这个模式看起来会更像球形,而不是呈喷射模式。”
 
然而,事实上这些爱因斯坦场方程的解决方法说明,有可能在大型强子对撞机里形成的黑洞,会很难被发现。一些科学家已经非常认真地进行了这方面的研究。然而我认为,即使大型强子对撞机里确实有可能形成黑洞,我们也不会看到它们。
 
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