Akcelerator LHC

Tak naprawdę astronomowie nie wiedzą zbyt wiele o Wszechświecie, mogą tylko wyliczać, co się ich zdaniem

zdarzy na przykład w życiu gwiazdy, a następnie obserwować, czy pomiary są zgodne z ich wyobrażeniami.

Czarne dziury są jednym z pomysłów, które bardzo trudno sprawdzić. Astronomowie obliczyli, że gdy duża

gwiazda (minimum osiem razy większa od Słońca) zużyje całe swoje "paliwo" i przestanie wytwarzać energię,

zapadnie się. Gwiazda taka zużywa szybko wodór w swoim jądrze i zazwyczaj przekształca się w czerwonego

nadolbrzyma. Następnie spala hel zawarty w jądrze, w tym czasie kurcząc się i rozgrzewając - staje się

nadolbrzymem niebieskim lub białym. Potem spalane są cięższe pierwiastki - węgiel, tlen i krzem. Jednak nie

są to zbyt energetyczne reakcje i w efekcie gwieździe zaczyna coraz bardziej brakować energii. W pewnym

momencie brakuje jej tak dużo, że gwiazda gwałtownie zapada się a następnie eksploduje jako supernowa.

Pozostałość po wybuchu nadal się zapada i tworzy kulę o gęstości jeszcze większej niż biały karzeł. Powstaje

czarna dziura. W rezultacie cała materia gwiazdy zostanie zmiażdżona do pojedynczego "punktu", zwanego

osobliwością, którego siła przyciągania grawitacyjnego jest tak potężna, że nic, nawet światło, nie może z

niego uciec. Właśnie dlatego, że światło nie może się wydostać z czarnej dziury, nie jesteśmy w stanie jej

zaobserwować. To jest właśnie czarna dziura.

Mimo, że czarne dziury nie mogą być w rzeczywistości bezpośrednio obserwowane, są przesłanki, że mogą

one istnieć. Na przykład gdyby czarna dziura znajdowała się w pobliżu innej gwiazdy, jej siła przyciągania

mogłaby odciągać gaz z tej gwiazdy. Gaż tworzyłby

spiralę wokół czarnej dziury i bardzo się rogrzewając, wydzielałby promieniowanie rentgenowskie. A to już

astronomowie mogą wykryć. Czarne dziury są magią, jaką jeszcze dziś naukowcy badający je straszą laików.

Lecz już niedługo, ponieważ wkrótce może ruszyć na Ziemi swoista "produkcja" tych tajemniczych obiektów

kosmicznych. Informacja, która pojawiła się w prasie na temat projektu uruchomienia tzw. Linii produkcyjnej

czarnych dziur w akceleratorze ciężkich jonów LHC pod Genewą jest, przynajmniej dla mnie, czymś

niewarygodnym.

Naukowcy, którzy podejmą się próby wytworzenia czarnej dziury w warunkach laboratoryjnych twierdzą, że

najlepszym miejscem do tego jest budowany pod Genewą akcelerator ciężkich jonów. W akceleratorze cząstki

elementarne będą rozpędzane do ogromnych prędkości i zderzane ze sobą. Z wyliczeń wynika, że aby mogła

powstać czarna dziura, obie cząstki muszą zostać zgniecione do rozmiarów długości Plancka (czyli 10-35m).

Dla porónania aby z Ziemi mogła powstać czarna dziura, to musiałaby ona zostać zgnieciona do rozmiarów

kulki o średnicy jednego centymetra!

Jeżeli nie uda się stworzyć czarnych dziur w LHC (a będą to naprawdę miniaturowe dziurki), to

prawdopodobnie zostanie obalona teoria wszechświata wielowymiarowego (teoria superstrun wprowadzająca

10-wymiarowy wszechświat zostanie omówiona również w jednym z najbliższych artykułów). Jeżeli zaś - co

bardziej prawdopodobne - czarne dziury powstaną to narodzi się nowa fizyka łącząca elementy mechaniki

kwantowej z grawitacją. Będzie to przełom w wielu dziedzinach nauki.

Zgodnie z twierdzeniem Stephena Hawkinga czarne dziury parują, czyli emitują promieniowanie. Dla dużych

dziur jest to proces wolny - promieniowanie ejst ledwo lub w cale niezauważalne. Dla małych zaś, czyli takich,

które mogą zostać wytworzone w LHC pod Genewą, jest to proces bardzo gwałtowny. Poza tym dla mini

czarnej dziury o rozmaiarach długości Plancka Ziemia jest niemal zupełnie przezroczysta. Dziurka taka nie

zdąży niczego pochłonąc, bo wyparuje w ułamku ułamka sekundy. Choć z drugiej strony istnieją poprawne z

punktu widzenia fizyki hipotezy, że potężny wybuch, który w 1908 roku zmiótł 2 tysiące kilometrów

kwadratowych lasu na Syberii był wybuchem czarnej dziury o rozmaiarach mniejszych od jądra atomowego.

Ale prawdopodobieństwo takiego wybuchu jest mikroskopijnie małe.

Profesor fizyki z Uniwersytetu Pensylwania Lee Smolin zasugerował, że być może w czarnej dziurze tworzą

się nowe wszechświaty. W chwili wybuchu supernowej, a zatem powstania czarnej dziury materia zostaje
ś

ciśnięta do nieskończonej gęstości, czyli podobnie jak podczas Wielkiego Wybuchu. Być może zatem za

granicą horyzontu czarnej dziury powstają nowe wszechświaty - kopie, ale niedokładne naszego wszechświata.

I być może naukowcy przymierzający się do prac w LHC pod Genewą staną się pierwszymi ludźmi

stwarzającymi nowe światy. Nietrwałe, ginące w mgnieniu oka, ale jednak istniejące.

pwr

Page 1 of 1

Akcelerator LHC

2008-03-19

http://jajeco.fm.interia.pl/akcelera.htm