Наука и техника

При столкновениях частиц действительно могут появляться черные дыры

23 января 2010 года, 08:21 | Текст: Дмитрий Сафин | Послушать эту новость

Компьютерное моделирование столкновения двух частиц, проведенное учеными из Университета Британской Колумбии (Канада) и Принстонского университета (США), показало, что при определенных скоростях движения объектов этот процесс приводит к рождению черной дыры.

Моделирование процесса столкновения бозонных звезд на разных скоростях. Справа показано образование черной дыры. (Иллюстрация из журнала Physical Review Letters.)

Запуск Большого адронного коллайдера, как все прекрасно помнят, сопровождался истерией о черных дырах, которые способны погубить человечество. В прошлом году группа conCERNed International даже направила жалобу в Комитет по правам человека ООН, обвинив правительства европейских стран в том, что они не обеспечили безопасности ускорителя и создали угрозу для жизни своих граждан.

При этом у физиков не было четкого, опирающегося на общую теорию относительности доказательства возможности появления черных дыр при работе ускорителя; расчеты проводились, но «сталкивающимися частицами» в них служили сами черные дыры, что, разумеется, снижало ценность результатов. Ученые доверяли американскому теоретику Кипу Торну, который предположил, что для образования черной дыры нужно заключить в сфере радиусом R такую массу вещества, чтобы R оказался меньше соответствующего этой массе радиуса Шварцшильда. В случае двух частиц указанное условие преобразуется в необходимость столкновения с энергией, превышающей планковскую.

Авторы внесли ясность в этот вопрос, проведя компьютерный расчет взаимодействия частиц, которыми в данной работе стали бозонные звезды. В результате выяснилось, что черные дыры действительно могут формироваться, причем необходимая энергия составляет лишь около трети планковской.

Все это, впрочем, не имеет никакого отношения к Большому адронному коллайдеру. Планковская энергия примерно равняется 1,22•10¹⁹ ГэВ, на фоне чего ускоритель с его 14 ТэВ выглядит просто несерьезно. Сохранить возможность регистрации черной дыры можно только одним способом: нужно допустить, вслед за авторами некоторых теорий, существование дополнительных измерений. В этом случае значение «истинной» планковской энергии, как считается, должно опускаться на уровень тераэлектронвольт.

Полная версия отчета ученых будет опубликована в журнале Physical Review Letters; препринт статьи можно скачать с сайта arXiv.

Подготовлено по материалам ScienceNOW.