Без черни дупки в колайдера през 2010

Физиците, работещи на детектора CMS на Големия адронен колайдер, заявиха, че търсенето на микроскопични черни дупки, които според някои теории можеха да се родят при сблъсъците на протони в ускорителя, завършиха безрезултатно: не са открити свидетелства за раждането на черни дупки, пише РИА Новости.

„Можем да изключим появата на черни дупки (в резултат на протон-протонни сблъсъци) с минимална маса 3,5-4,5 тераелектронволта“, се казва в статия на изследователите, дадена за публикация в сп. Physics Letters.

Хипотезата за възможна поява на черни дупки в Големия адронен колайдер беше една от популярните „страшилища“ на противниците на пускането на ускорителя. Според тях при сблъсъци на протони може да се образуват черни дупки, които да погълнат Земята.

Някои от физичните теории, предполагащи съществуването на допълнителни измерения (които се проявяват само на мащаби от порядъка на дължината на Планк) действително допускат възможността за раждане на черни дупки при сблъсъка на частици.

В съответствие с тези теории всички фундаментални взаимодействия освен гравитацията остават в нашия четириизмерен (трите пространствени измерения плюс времето) свят. Но гравитационното взаимодействие може да проникне в изкривени измерения, където Нютоновият закон за гравитацията е друг.

„Гравитацията прониква в допълнителните измерения, където тя е много силна заради по-малкия в сравнение с обичайния планковски мащаб. Заради тази силна гравитация при сблъсък на два партона (кварки или глуони)... може „да се отворят вратите“ към допълнителни измерения и там се образува микроскопична черна дупка“, разяснява за РИА Новости Алексей Ферапонтов, един от авторите на изследването и сътрудник на Националната лаборатория „Енрико Ферми“ (САЩ).

Черните дупки в нашия „нормален“ макросвят възникват в крайните стадии от еволюцията на масивни звезди. Когато в такива звезди изгори термоядреното гориво – водород или хелий, налягането на газа вече не може да противостои на гравитацията и гравитацията „свива“ звездата в черна дупка. Този обект се отличава с това, че втора космическа скорост за него е по-висока от скоростта на светлината и не може да го напусне никакво излъчване и никаква информация.

Границата, на която втора космическа скорост превишава скоростта на светлината, се нарича радиус на Шварцшилд. В случая с микроскопичните черни дупки в допълнителните измерения свойствата на гравитацията са такива, че гравитационният колапс и появата на радиус на Шварцшилд може да настъпят при сблъсъците на частици.

В случай че такова събитие настъпи, черната дупка веднага се „изпарява“, предизвиквайки „дъжд“ от частици материя, които може да се фиксират с детекторите в колайдера и най-вече на детектора CMS. По време на сеансите на протонни сблъсъци през 2010 учените са следили за признаци на поява на такива специфични следи от раждане на черни дупки.

От широкия спектър теоретични модели, които допускат съществуването на допълнителни измерения, досега не са открити никакви следи за микроскопични черни дупки с маса от 3,5 до 4,5 тераелектронволта.