Jakten på mikroskopiske sorte hull

energien som kreves for at et sort hull som det i sentrum av vår galakse skal dannes-mengden som finnes i en døende, supermassiv stjerne som kollapser i seg selv – er mange ganger høyere enn hva vi kan oppnå i våre jordiske laboratorier.

men hvis visse teorier er korrekte om tyngdekraften, kan det være en måte for fysikere å skape en helt annen type svart hull—en så liten og flyktig at dens tilstedeværelse bare kunne utledes av dens effekt på subatomære partikler i en partikkeldetektor. Og denne prosessen kan være innenfor rekkevidde Av Large Hadron Collider.

ifølge noen teorier er det mer enn bare tre dimensjoner av rom. Eksistensen av ekstra dimensjoner ville gi et svar på et av de mest fremtredende mysteriene i fysikken i dag: hvorfor tyngdekraften er så svak når de andre grunnleggende kreftene er så sterke. Jo flere dimensjoner det er, jo mer tyngdekraften vil fortynne over økende avstander. Kraften vil svekkes når den sprer seg lenger unna, men den vil være overraskende sterk på korte avstander.

hvis det for eksempel er 10 dimensjoner, må gravitasjonskraften forplante seg gjennom flere romlige dimensjoner enn vi kan oppdage; det virker svakt for oss bare fordi det meste er tapt i de usynlige dimensjonene.

Fysikere vet At Det skal ta en viss mengde energi-mer enn LHC noensinne kunne trylle—for å lage et mikroskopisk svart hull. Men hvis tyngdekraften er sterkere enn vi tror, kan terskelen for energi som trengs, være innenfor rekkevidde av BÅDE LHC og kosmisk-strålekollisjoner med Jordens atmosfære, sier Teoretisk fysiker Steve Giddings fra University Of California, Santa Barbara.

» det flotte med mikroskopiske sorte hull og ekstra dimensjoner er at det er mange måter å lete etter dem, » sier Rutgers University forsker John Paul Chou, som fungerer som co-convener av exotica physics group PÅ CMS-eksperimentet VED LHC. «MEN LHC er den reneste, mest åpenbare måten å skape og finne dem på.»

når to partikler treffer døde på nær lyshastighet, konsentrerer en liten mengde energi sterkt inn i et lite rom. Hvis ekstra dimensjoner eksisterer, kan kollisjonen avsløre gravitasjonens skjulte styrke; energien og tettheten kan være høy nok til å smelte inn i et mikroskopisk svart hull.

et mikro svart hull ville være for lite og kortvarig til å ha stor effekt på omgivelsene. Forskernes eneste ledetråd ville være et utbrudd av ekstra partikler (avbildet i hendelsesdisplayet på høyre side av veggmaleriet som er avbildet ovenfor). Men dens effekt på vår forståelse av naturen på kvantenivå ville være enorm. Hvis fysikere produserte mikroskopiske sorte hull på LHC, ville de ha bevis på at det er mer enn tre dimensjoner av rom.

Forskere ser på, men så langt har De ikke funnet tegn på mikroskopiske sorte hull, Sier Chou. «Så enten eksisterer de ikke, eller de er så sjeldne, vi har ikke produsert en ennå.»

Forskere kunne se etter ekstra dimensjoner på andre måter, for eksempel å søke etter tyngre versjoner av kjente partikler som bare kunne eksistere hvis det var mer enn tre dimensjoner, eller se etter bevis på gravitons, gravitasjonens hypotetiske kraftbærer, som har rømt inn i andre dimensjoner og forlatt en tom sone i detektorene.

Men hvis mikro sorte hull ikke gjør en visning på LHC når den returnerer ved høyere energi i 2015, må fysikere justere sine teorier og tilnærminger.

«Det vil ikke utelukke noen teori i seg selv,» Sier Chou, «men Det vil sterkt begrense dem som det allerede har gjort med DEN siste 2010 til 2012 løp PÅ LHC.»

Uansett om vi ser mikroskopiske sorte hull på LHC, lærer vi noe nytt om naturen.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.