De Aarde Is Veilig: Geen Zwarte Gaten Uit Atom Smasher, Toch

{h1}

De krachtigste deeltjesversneller ter wereld, de large hadron collider, heeft nog geen zwarte gaten gecreëerd, zoals sommigen vreesden, zeggen onderzoekers.

De krachtigste deeltjesversneller ter wereld, de Large Hadron Collider, heeft nog geen zwarte gaten gecreëerd, zoals sommigen vreesden, zeggen onderzoekers.

Zelfs als deze atoomknaller zwarte gaten creëert, is er geen gevaar dat die zwarte gaten de aarde vernietigen, voegde wetenschappers van de nieuwe studie online op 5 maart in het tijdschrift Physical Review Letters.

Zwarte gaten halen hun naam uit hun zwaartekrachtvelden, die zo duivels krachtig zijn dat niets kan ontsnappen, zelfs geen licht. Supermassieve zwarte gaten miljoenen tot miljarden keren wordt gedacht dat de massa van de zon zich in het hart van vrijwel elke melkweg schuilhoudt. [De Top 10 manieren om de aarde te vernietigen]

Quantum zwarte gaten

Er wordt normaal gesproken gedacht aan een zwart gat wanneer de overblijfselen van een dode ster onder zijn eigen zwaartekracht in elkaar klappen en al die massa samendrukken. Sommige onderzoekers hebben echter gesuggereerd dat "quantum black holes" - enen kleiner dan een proton - kunnen bestaan ​​als er ook extra verborgen dimensies van de werkelijkheid bestaan.

In theorieën die beschrijven hoe de kosmos in zijn geheel werkt, hebben wetenschappers voorgesteld dat er extra dimensies kunnen bestaan. Momenteel hebben onderzoekers twee verschillende theorieën - algemene relativiteit en kwantummechanica - die respectievelijk grotendeels de aard van de zwaartekracht en het gedrag van de deeltjes in het universum kunnen verklaren.

"Quantumtheorieën van bijna alle krachten om ons heen, elektriciteit en magnetisme evenals de zwakke en sterke nucleaire krachten, zijn de afgelopen 70 jaar ontwikkeld en met hoge precisie getest", zegt studie auteur David Strom, een deeltjesfysicus bij de Universiteit van Oregon in Eugene, die lid is van de ATLAS-samenwerking bij de Large Hadron Collider. "Het was veel moeilijker om vooruitgang te boeken op zowel theoretische als experimentele aspecten van een kwantumtheorie van de zwaartekracht," zei Strom.

Een aantal kwantumzwaartekrachttheorieën stellen voor dat extra dimensies opgevouwen worden in groottes variërend van kleiner dan een proton tot een fractie van een millimeter. Op afstanden die vergelijkbaar zijn met de afmetingen van deze extra dimensies, suggereren deze modellen dat de zwaartekracht veel sterker zou kunnen worden dan normaal. Als dat zo is, kan een krachtig genoeg deeltjesversneller genoeg massa en energie samen concentreren om zwarte gaten te genereren. [De vreemdste zwarte gaten in het universum]

Toen de machtigste atom-smasher ter wereld, de Large Hadron Collider (LHC), online kwam, vroegen wetenschappers zich af of het een "black-hole-fabriek" zou worden, die zo vaak als elke seconde een zwart gat zou genereren. Atomaire kernen - die van waterstof of lood - zip bij hoge snelheden rond de 27 kilometer lange ronde deeltjesversneller en botsen tegen doelen met bijna de snelheid van het licht.

Geen kans om de aarde te vernietigen

Het potentieel voor een zwart gat fabriek verhoogde de angst dat een verdwaald zwart gat onze planeet zou kunnen verslinden. Kwantumzwarte gaten die de Large Hadron Collider zou kunnen genereren, vormen echter geen risico voor de aarde.

Om te beginnen berekende theoretisch fysicus Stephen Hawking dat alle zwarte gaten massa zouden verliezen door straling uit te zenden, en dat kwantum zwarte gaten meer massa zouden verliezen dan ze absorberen, verdampend binnen een miljardste van een biljoenste van een biljoenste van een seconde, voordat ze konden verslinden een aanzienlijke hoeveelheid materie.

"Als we kwantumzwarte gaten detecteren, zullen ze een van de snelst vervallen objecten zijn die ooit aan een versneller zijn geproduceerd," zei Strom. "Ze vormen geen bedreiging voor de aarde."

Zelfs als Hawking het bij het verkeerde eind heeft, zouden bijna alle quantumzwarte gaten die de deeltjesversneller zou genereren, er snel genoeg vanaf gaan om te scheuren vrij van de zwaartekracht van de aarde. Bovendien, zelfs als kwantumzwarte gaten vast komen te zitten in de aarde, zijn ze zo klein dat het iedereen meer dan het huidige tijdperk van het universum zou kosten om zelfs maar een milligram aardmateriaal te vernietigen.

Geen quantum zwarte gaten gezien

In elk geval onthullen onderzoekers nu dat ze nog geen enkel teken van kwantumzwarte gaten hebben ontdekt die door de LHC zijn gemaakt.

Wetenschappers die de ATLAS-detector van de deeltjesversneller gebruiken - een van de twee detectoren die betrokken zijn bij de ontdekking van het Higgs-deeltje - voerden een uitgebreide zoektocht uit naar quantumzwarte gaten door alle gegevens van de krachtigste botsingen van de atoomsmasher in 2012 te onderzoeken. gecreëerd, zouden ze vervallen zijn tot paren deeltjes en stralen straling die ATLAS kon detecteren.

Deze bevindingen suggereren dat quantum black holes kleiner dan 5 biljoen elektron-volt niet bestaan ​​- dat is ongeveer 5.330 keer de massa van een proton.

"Onze bevindingen tonen aan dat als deze kwantum zwarte gaten bestaan, ze buiten het huidige energiebereik van de LHC moeten zijn," zei Strom.

In 2015 zal de LHC opnieuw opstarten en in staat zijn om bijna twee keer zoveel energie te produceren als in voorgaande runs. Dit zal onderzoekers helpen om te zien of er zwaardere kwantumzwarte gaten kunnen bestaan, evenals extra dimensies van de werkelijkheid.

"We zullen op zoek zijn naar quantum zwarte gaten vanaf de eerste dag dat de LHC aan het begin van 2015 op hogere energie draait," zei Strom.

Zelfs als de productie van kwantumzwarte gaten uiteindelijk buiten het bereik van de LHC valt, "kunnen er andere, subtiele effecten zijn van extra dimensietheorieën die we in onze gegevens kunnen vinden," zei Strom."Het kan ook zijn dat er geen extra dimensies zijn en dat we verschillende theorieën moeten zoeken die verklaren waarom de zwaartekracht zo anders lijkt te zijn dan de andere krachten die we in de natuur waarnemen."

Sommige van deze concurrerende theorieën, zoals supersymmetrie, "voorspellen deeltjes die kandidaten zijn voor de donkere materie die we kennen, vormen het grootste deel van de massa van onze melkweg en dat kan ook geproduceerd worden in de LHC," zei Strom. "Het is mogelijk dat we al veel van deze donkere materiedeeltjes in ons experiment hebben geproduceerd, maar we zijn niet slim genoeg om ze te vinden."

Wanneer de LHC upgradet om deeltjes met meer energie te gooien en meer deeltjes per doel naar de doelen te gooien, zou het "gemakkelijk moeten zijn om deze deeltjes te vinden", voegde Strom eraan toe.

Volg WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Oorspronkelijk artikel over WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com