האם מאיץ החלקיקים יכול ליצור חור שחור ש destroys את כדור הארץ?
כאשר מאיץ החלקיקים (LHC) ב-CERN ליד ז'נבה החל לפעול בשנת 2008, רמות האנרגיה הבלתי נתפסות שלו עוררו לא רק התרגשות בתוך הקהילה המדעית אלא גם שאלות לגבי האם התנגשות חלקיקים יכולה לייצר תופעות מסוכנות. בין הדאגות הדרמטיות ביותר הייתה האפשרות שהמכונה יכולה ליצור חורי שחור מיקרוסקופיים שיכולים לגדול ולבסוף לבלוע את כדור הארץ.
הרעיון נובע מתיאוריות בפיזיקה של חלקיקים שחוקרות את האפשרות של ממדי מרחב נוספים. תחת כמה מודלים ספקולטיביים, התנגשות בין חלקיקים באנרגיות גבוהות מאוד יכולה תאורטית ליצור חורי שחור זעירים. מכיוון שחורי שחור בדרך כלל מקושרים לכוחות כבידה עצומים, האפשרות לייצר אחד בתוך מעבדה משכה כמובן תשומת לב ציבורית.
חור שחור קונבנציונלי נוצר כאשר כמות גדולה של חומר נדחסת לאזור קטן מאוד, ומייצרת שדה כבידה כל כך אינטנסיבי שאין דבר, אפילו לא אור, יכול להימלט מעבר לאופק האירועים שלו. ה-LHC, עם זאת, לא מרוכז שום דבר בהשוואה למסה של כוכב. במקום זאת, הוא מאיץ פרוטונים לאנרגיות גבוהות מאוד ומביא אותם להתנגש בתוך מרחב קטן להפליא.
כמה מודלים תיאורטיים הציעו שהתנגשויות אלה עשויות לייצר חורי שחור מיקרוסקופיים או קוונטיים. אובייקטים כאלה, אם הם היו מיוצרים בכלל, יהיו שונים באופן יסודי מחורי שחור אסטרופיזיים המוניים הנצפים בחלל.
אחת הסיבות המרכזיות לכך שהמדענים לא רואים ב-LHC איום היא קרינת הוקינג. לפי המסגרת התיאורטית של סטיבן הוקינג, חורי שחור מאוד קטנים צריכים לאבד אנרגיה ומסה דרך אפקטים קוונטיים ולבסוף להתאדות. חור שחור מיקרוסקופי המיוצר בהתנגשות חלקיקים צפוי לכן להיעלם כמעט מיד ולא להישאר שלם מספיק זמן כדי לצבור חומר סביבתי.
CERN בדקה גם את שאלת הבטיחות בפירוט. חישובים המבוססים על פיזיקה מבוססת מצביעים על כך שהאנרגיות הזמינות ב-LHC נמוכות בהרבה מאלו הנדרשות ליצירת חורי שחור קונבנציונליים במרחב תלת-ממדי רגיל. כמה תיאוריות ספקולטיביות המעורבות בממדי מרחב נוספים עשויות להוריד את הסף התיאורטי, אך אפילו תרחישים כאלה לא יציעו שאובייקטים כאלה יכולים לשרוד ולגדול בצורה לא נשלטת.
טיעון חשוב נוסף מגיע מקרני קוסמוס. הטבע מבצע התנגשות חלקיקים באנרגיות המקבילות, ובחלק מהמקרים גבוהות יותר, מאלו המיוצרות על ידי מאיצים מעשה ידי אדם במשך מיליארדי שנים. התנגשות אלה מתרחשות כאשר קרני קוסמוס באנרגיה גבוהה פוגעות בכדור הארץ ובגופים אסטרונומיים אחרים. אם התנגשות כזו יכולה באופן שגרתי לייצר חורי שחור מסוכנים ויציבים, כדור הארץ וגופים שמימיים אחרים היו צריכים להתמודד עם התוצאות מזמן.
אפילו בהנחה היפותטית מאוד שחור שחור מיקרוסקופי יציב יכול להיווצר, היכולת שלו לצרוך חומר תהיה מוגבלת מאוד. גודלו הזעיר והשפעת הכבידה הקטנה שלו יקשו על גידול מהיר. מדענים מעריכים שחור שחור מיקרוסקופי היפותטי ידרוש תקופה ארוכה מאוד כדי לצבור אפילו מסה מקרוסקופית קטנה, הרבה מעבר לגיל היקום בתרחישים תיאורטיים רלוונטיים.
המטרה של ה-LHC אינה ליצור אובייקטים קוסמיים מסוכנים אלא לחקור את המבנה הבסיסי של החומר. על ידי התנגשות חלקיקים באנרגיות גבוהות מאוד, חוקרים יכולים לחקור את הרכיבים הבסיסיים של היקום ולבחון תיאוריות לגבי פיזיקת חלקיקים, כוחות בסיסיים ומהות החומר.
המאיץ כבר תרם לגילויים מדעיים מרכזיים, ובמיוחד לגילוי של בוזון היגס בשנת 2012, שסיפק אישור ניסי קרדינלי למנגנון הקשור לאופן שבו חלקיקים יסודיים רוכשים מסה.
האפשרות של חורי שחור מיקרוסקופיים נותרת נושא מעניין של מחקר תיאורטי מכיוון שהגילוי ההיפותטי שלהם יכול לספק למדענים רמזים לגבי כבידה קוונטית והאפשרות לקיום ממדי מרחב נוספים. תצפית כזו תייצג פריצת דרך משמעותית בפיזיקה בסיסית.
עם זאת, נכון לעכשיו אין ראיות מדעיות מהימנות לכך שה-LHC יכול לייצר חור שחור יציב המסוגל לאיים על הפלנטה. התרחיש הדרמטי של חור שחור שנוצר במעבדה בולע את כדור הארץ שייך לפיקציה ספקולטיבית ולא למסקנות הנתמכות על ידי פיזיקה ניסיונית מודרנית.
למדענים, המשמעות האמיתית של ה-LHC אינה האפשרות לסיים את העולם, אלא היכולת שלו לשחזר תנאים קיצוניים על סולם מיקרוסקופי ולספק ראיות ניסיוניות שיכולות לעזור להסביר כיצד היקום פועל.
-
22:40
-
22:37
-
21:30
-
21:00
-
19:30
-
17:30
-
17:00
-
14:45
-
14:30
-
14:00
-
13:45
-
13:00
-
12:45
-
12:30
-
12:15
-
12:00
-
11:56
-
11:45
-
11:30
-
11:15
-
11:00
-
10:45
-
10:15
-
10:00
-
09:45
-
09:30
-
09:15
-
09:00
-
08:45
