自从大型对撞机问世后,就有很多人惶惶不安,很担心从这个打怪物中造出可怕的黑洞,吞噬了这个对撞机,然后吞噬世界。那么这种担心是多余的还是威胁真的存在呢?我们来讨论一下。
欧洲大型对撞机会不会产生黑洞还没有实验证据,但科学家从理论认为是可行的。除了大型对撞机制造人造黑洞,其他的对撞机和其他方式也能制造人造黑洞。
事实上,科学界已经制造了一些人造黑洞,但都不是我们了解的那种可以吞噬一切的黑洞。
最早提出人造黑洞理论的是加拿大哥伦比亚大学的威廉·昂鲁教授,他认为如果流体的速度超过声速,就可以在该流体中建立一个人造黑洞。但这种黑洞由于缺乏足够的引力,只对声音现象表现出黑洞的性质,而无法像真正的黑洞那样吞噬周围所有东西。
2005年3月18日,美国布朗大学物理教授霍拉蒂·纳斯塔西在实验室制造出了第一个人造黑洞。他这个黑洞是在重离子碰撞机中得到的。布鲁克海文国家实验室里的相对重离子碰撞机,可以把大型原子核(如金原子核子)以接近光速的速度相互碰撞,产生相当于3亿倍太阳表面温度。
纳斯塔西制造出来的黑洞,就是这种碰撞原理制造出来的炽热火球,因此它不是黑的,而是一个明亮的火球。这个火球可以吸收周围10倍于自身质量的粒子,比所有量子物理学所推测的吸收粒子数还多。
这个实验的重大意义是从过去最初的理论认为人造黑洞不能吸收物质,现在却能够吸收物质,所以是一个重大突破。 2009年初,印度乌尔都大学的伊维根·纳瑞马洛维和亚历山大·基尔迪谢维也发表了一项关于人造黑洞的研究,提出了如何建造可以吸收光线的桌面黑洞理论。这种人造黑洞可以模拟宇宙黑洞,其强烈的重力可以扭曲时空,导致周围任何物质或辐射遵循引力定律,螺旋式向内被吸收。这种人造黑洞是由包含着同轴环壳的中心柱构成的圆柱结构。
这个理论很快被中国科学家所证实。2009年10月,南京东南大学的科学家崔铁军和陈强就建立了一个这样的“人造黑洞”,这是用一种“超级材料”构造成一个直径22 公分的设备,它有60 个同轴环,40个同轴环构成外壳,内部20个同轴环构成吸收体。当入射的电磁波打击该设备时,电磁波会被诱导进入内部同轴环而被吸收,又把吸收的电磁波转化为热量。
但这种装置并不会吸收任何实质性的物质,只会吸收电磁波或光,因此是一种很安全的“光学黑洞”。将来这种“光学黑洞”很可能会被做成新型太阳能收集装置,效率将比传统的太阳能收集装置效率高出很多。
欧洲大型加速器的建成曾经引起不少人的恐慌,认为今后将会随时随地的制造出黑洞,地球很可能会毁于一旦。这种担心基本上都是不具备专业背景的人士,而且又不愿意听从欧洲科学家们解释的“固执”人士。
美国加州大学物理学家史蒂夫·吉汀斯是这方面的权威人士,他对人造黑洞进行了认真分析,认为人造黑洞毁灭地球的理论纯粹是科幻或者虚构,真正的粒子碰撞得到的黑洞是无害的。
因为我们每天都在宇宙这个超大粒子对撞机中生活,比大型对撞机更强大的宇宙射线和高能粒子常常轰击着大气表层,太阳或者白矮星、中子星的表面,每时每刻都在发生着这样的粒子碰撞。如果这种碰撞会发生危险的话,科学界早就发现了,然而迄今为止并没有出现这种状况。
别看大型对撞机那么庞大,周长有27公里,中国还要建设100公里的,但在里面运行的只是基本粒子或者核子,都是人眼看不到的极其微小的事物。因为只有这么微小的东西才能够通过巨大能量把它们加速到接近光速。也是有在这种极端条件下才能够产生所谓宇宙大爆炸第一秒钟的状态,或者人造黑洞。
研究表明,微型黑洞释放出的物质远远多于其吸收的物质,且蒸发很快,快到难以看到,要用飞秒摄像技术才能够捕捉到。
假设这种微型黑洞没有蒸发的话,要吞噬1个质子也需要100个小时,吞噬100个质子则需要一年,如果吞噬1毫克的地球物质要花费比宇宙年龄还长的时间。
按照权威人士的这种说法,大家完全可以把心放在肚子里,没事,人造黑洞永远也吃不了你。
但也有一些人不这么认为,俄罗斯科学家亚力克山大·特罗菲蒙科就认为,能吞噬万物的宇宙黑洞也完全可以通过实验室制造出来。他们把制造黑洞的反物质称作欧顿(otone),一颗欧顿的威力相当于原子弹的40倍。
俄罗斯科学家们甚至将这种黑洞知识编入了教科书,认为一个原子核大的黑洞就相当于一座核电站的能量,一颗黑洞炸弹就可以毁灭10亿人类,这种黑洞炸弹可以瞬间毁灭地球,在这种黑洞炸弹面前,核弹将变得轻如鸿毛。
时空通讯宁愿相信这只是一种狂妄流言,因为在那个秀着普梅二人转的地方流言遍地,什么火星男孩、外星人摧毁了车里雅宾斯克陨石等等,实在没有理会的必要。
我相信真正主流科学家的判断,大型对撞机里制造出来的黑洞不伤人。
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