Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Загрузка...

Чем легче тело, тем сильнее надо на него действовать, прежде чем его собственная гравитация станет достаточной для создания дыры. Планеты и люди гораздо дальше этого предела, чем звезды. Волновая природа вещества препятствует

сжатию, частицы не могут быть сжаты до размера, меньшего, чем характерная длина их волны, поэтому дыра не может иметь массу, меньшую 10-8 кг. Но если у пространства есть дополнительные измерения, гравитация может существенно усиливаться на малых расстояниях и объект не придется так сильно сжимать.

 

Теоретические исследования образования черных дыр при высоко-энергичные столкновений в рамках гипотезы существования больших дополнительных измерений показывают, что можно увидеть в коллайдерах при столкновении микрочастиц. Да, при условии вероятного сценария, соответствует самому низкому вероятному значению критической плотности энергии, черные дыры могли бы рождаться ежесекундно. Ускоритель, производящий частицы с такой частотой, физики называют фабрикой микроколапсаров. Процесс релаксации микроскопической черной дыры должен сопровождаться излучением во всех направлениях множества частиц очень высоких энергий. Продукты ее распада содержат все имеющиеся в природе типы частиц. Черные дыры различных размеров могли бы проникнуть в дополнительные измерения, которые иначе нам недоступны. Поскольку гравитация, в отличие от других сил, достигает тех измерений, черные дыры тоже их чувствуют. Физики могли бы изменять размер дыр, настраивая ускоритель частиц на разную энергию. Если дыра пересечет параллельный Вселенная, то начнет распадаться быстрее и выделять меньше энергии, поскольку ее часть будет идти в другой Вселенной.

 

Перспектива создания черных дыр на Земле может показаться безумной. Откуда мы знаем, что они благополучно распадутся, а не продолжат расти и в итоге не проглотят нашу планету? На первый взгляд, весьма обоснованное беспокойство, особенно если учесть, что некоторые детали исходной теории микроколапсарив могут быть неправильными (например, утверждение, что информация разрушается в черных дырах). Однако общие принципы квантовой механики указывают, что микроскопические черные дыры не могут быть устойчивыми, а значит, они безопасны. Концентрации энергии и массы типа элементарных частиц постоянны в том случае, только если какой-то закон сохранения запрещает их распад. Примерами здесь сохранения электрического заряда и барионного числа. Но нет такого закона, который стабилизировал бы маленькую черную дыру. В квантовой теории все, что не запрещено, обязательно происходит, поэтому, согласно второму закону термодинамики, маленькие черные дыры быстро распадутся.

 

Да и опыт подсказывает, что фабрика черных дыр не представляет опасности. Ведь столкновения с высокой энергией уже случались, например, в ранней Вселенной. Изредка они происходят и теперь, когда быстрые частицы космических лучей влетают в нашу атмосферу: природа сама создает черные дыры. Уже первые оценки показывают, что космические лучи высокой энергии могут рожать в атмосфере около сотни коллапсаров за год. Таким образом, новые обсерватории космических лучей, оборудованы высокочувствительными детекторами, смогут наблюдать за несколькими коллапсара за год. Однако такие исследования не отменяют необходимости в экспериментах на ускорителях, где в управляемых условиях может формироваться множество дыр.

 

Создание черных дыр в ускорителях позволило бы проникнуть в глубины материи. В прошлом столетии физики упорно продвигались к границам микромира: от мельчайших пылинок - к атомам, затем к протонов, нейтронов и, наконец, к кварков. Если они смогут создавать черные дыры, то достигнут масштаба Планка, как считают, является пределом расстояния, меньше которого собственно понятия пространства и длины, вероятно, перестают существовать. Любая попытка исследовать существование более коротких расстояний, осуществляя столкновения при более высоких энергий, неизбежно завершилась бы рождением черной дыры. Столкновение из-за больших энергий, вместо того, чтобы дробить вещество на мелкие кусочки, приведут к рождению черных дыр большего размера. Наличие черных дыр доказала бы существование скрытых измерений пространства, а наблюдая свойства, физики могли бы исследовать физику многомерных пространств. Например, если создавать на ускорителе дыры большей массы, они начнут проникать все глубже в дополнительные измерения и будут сопоставимы по размеру с одним или несколькими из них, демонстрируя при этом характерные изменения зависимости своей температуры от массы. К тому же если черная дыра становится достаточно большой, чтобы пересечься с параллельным трехмерным Вселенной в дополнительных измерениях, характеристики ее распада должны неожиданно измениться.



Загрузка...
Загрузка...
Реферати і шпаргалки на українській мові.
Биология      Физика      Химия      Экономика     География
Микробиология      Теоретическая механика     География Белоруссии    География Украины    География Молдавии
Растительность мира      Электротехника    География Грузии    География Армении    География Азербайджана
География Казахстана    География Узбекистана    География Киргизии    География Туркменистана    Природоведение
География Таджикистана    География Эстонии