科學家在特定條件下,用計算機模擬粒子碰撞,并產生了黑洞
據國外媒體報道在過去幾年里,有關粒子加速器例如大型強子對撞機(LHC)引發的爭議不斷。通常來說,批評者擔心,這些龐大的機器產生的粒子對撞是如此充滿活力,將會產生出非常小的黑洞。物理學家認為,這是完全可能的,而且人工制造出黑洞將成為一項重大的科學成果。但許多人擔心,產生出的黑洞將會失控,并將吞噬整個地球,有人甚至向聯合國請愿,要求聯合國出面制止大型強子對撞機(LHC)試驗。黑洞通常是由龐大的恒星在生命結束之后自我坍縮形成的,體積極小、質量極大,在它周圍,連光也無法逃逸出去。
現在,來自加拿大和美國的科學家根據愛因斯坦著名的廣義相對論,在特定條件下,第一次用計算機模擬粒子碰撞,并產生了小型黑洞。尊敬的物理學家愛因斯坦曾經在多次場合聲明粒子對撞產生黑洞的可能性,他認為,形成黑洞的關鍵是將超大質量或能量塞入一個極小空間,類似大質量恒星崩潰時所發生的事。根據愛因斯坦廣義相對論,質量和能量會扭曲時空,創造出我們認為是引力的現象。如果足夠大的質量或能量塞滿一個足夠小的空間,這種扭曲效應會大到包括光都無法逃逸,這個物體就變成了黑洞。
這是科學家首次用實驗證明,粒子碰撞確實能夠產生黑洞。位于伊利諾伊州巴達維亞市的美國費米國家加速器實驗室(Fermi National Accelerator Laboratory))物理學家約瑟夫·萊肯表示:“如果模擬的結果以另一種方式產生,我將感到驚訝,重要的是,我們可以讓人詳細地知道黑洞是如何產生的了。”
研究成果刊登在美國物理學會的權威期刊《物理評論快報》(Physical Review Letters)上,研究人員表示,此次計算機模型將兩個發生碰撞的粒子的重力考慮進去,并且根據廣義相對論進行了復雜而先進數學計算。根據此前的一項科學報告顯示,粒子碰撞達到三分之一的普朗克能量時才會形成黑洞,這一數據足以讓大型強子對撞機的反對者安心了,因為普朗克能量是粒子加速器的最大的能源輸出量的千萬億倍。
加拿大溫哥華不列顛哥倫比亞大學的馬修·卓珀堤克(Matthew Choptuik)說:“如果大型強子對撞機能夠產生黑洞,我會因此而感到驚訝。”他和普林斯頓大學的弗朗斯·普里托里厄斯(Frans Pretorius)一起用計算機模擬了此次粒子碰撞實驗。加州大學圣巴巴拉分校(UCSB)重力理論家史蒂夫·吉丁斯也表示:“他們以自己的能力通過計算機模擬了這種情況,這是值得贊美的,現在,我們可以放心了,大型強子對撞機能夠創造出黑洞的可能性很少。”(搜狐科學 尚力)
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