大型对撞机能产生黑洞?

侣意


大型对撞机能产生黑洞?

四十个国家超过两千位物理学家合作建成的LHC是全球最大的加速器,质子在长达27千米的环形隧道内通过强大的电场不断加速,一直达到光速的99.9999991%,然后两束质子束迎头相撞,每秒发生超过6亿次撞击,产生超过太阳内核十万倍的高温!目前LHC已经发现了希格斯粒子、玻色子的存在,后续升级后发现夸克奇异重子’五种夸克的‘味变’集合体存在,未来还可能发现超对称粒子与粒子的额外维相存在!

但是很抱歉,到现在为止LHC中并未检测到撞击产生的黑洞,尽管这在LHC开建以及初始运行之前吃瓜群众一直担心的问题,但事实证明LHC并不会产生传说中的黑洞!可能因素有两个:

一、LHC的能量不够?

功率达到最大时,数万亿个质子在LHC的加速器环内以每秒1.1245万次的频率反复穿行,最大度是光速的99.9999991%。两束质子束的能量达到了史无前例的70000亿电子伏特!尽管从理论上看确实有可能达到产生黑洞的可能,但大家都是头一回,功率不够也许可以从中作一番解释!

这是LHC遥遥无期的未来环形对撞机计划,这个规模和中国正打算建设的CEPC有些类似,都是100KM左右,但中国会先上马电子对撞机计划,后续的质子对撞SPPC还需要CEPC的进展以及取得的科学资料后再定,因此预计在2040年之内,不会出现更加庞大的质子对撞机!当然担心出现黑洞的朋友也许可以松一口气了,LHC也许能量不足,而更高能的不会在短期内出现!恭喜各位,可以睡几年安稳觉!

二、黑洞蒸发太快,我们根本就没法检测到?

根据霍金的黑洞蒸发理论,黑洞并非是只吞不吐的天体!据霍大爷计算表明,黑洞的蒸发辐射具有黑体的所有特征!对于史瓦希黑洞来说,黑洞的温度与质量成反比,因此假如一颗恒星坍缩成黑洞,其极低温辐射几乎可以忽略不计,但一个微型黑洞比如基本粒子级别的黑洞,温度将达到上千万甚至上亿K,而辐射将会加剧温度上升,进入不可逆的恶性循环,瞬间就蒸发完毕!而这中间所经过的时间也许在我们能够检测的阀值之下,或者我们要升级技术,或者我们能囚禁黑洞,当然后这些都是不靠谱的脑洞!

结论:到现在为止我们并不能肯定或者否定LHC会导致黑洞的出现,也很难否定未来的CEPC和SPPC会出现黑洞,但有一点可以肯定,宇宙中这种能量极高的粒子是比较多的,因此它们的碰撞几率很很高,难道在太空中都游荡这这种微型黑洞?这看起来实在是太危险了,根本就不是我们呆的地方!而事实上并没有,相信未来也不会有,不过如果真的能制造出一个能够被束缚住的黑洞,那么敢情不错,哪天咱也去围观一下!


星辰大海路上的种花家


十年前,大型对撞机建成,然后做了一次粒子对撞实验,瞬间形成一个直径一公里的黑洞,将地球完全吞噬,当时地球附近的星体和太阳系局部结构都受到了巨大的影响,特别是月球,整个处于无所适从的状态,,

十七秒钟之后,地球竟然从消失的原处凭空出现,之前吞噬地球的黑洞也不见了,地球出现的第一件事情就是把刚刚逃逸出去几千公里的月球抓了回来,然后怒视了不远处勾引月球出逃的金星一眼,,

地球虽然原封不动的回来了,可是地球时间却回到了消失那一刻十年以前,所有的人都浑然不知,大型对撞机项目有条不紊的开始建设着,而质疑声不断,老百姓对此毫不关心,,

时间依旧向着十年后的那次对撞实验逼近着,没有人记得上次对撞之前的事情,更没有人知道这个循环发生了多少次,,

你数的清她身上的条纹吗,,,



刘慧颖A



目前世界上最强大的对撞机是位于欧洲日内瓦地下100米的环形轨道,物理学家们通过这个耗资巨大的“玩具”将两个微观粒子加速到接近光速然后让它们撞在一起利用撞击产生的碎片来研究微观粒子更深层次的奥秘,从而推动基础物理学的进步。

黑洞是广义相对论预言并被证明的一种极端天体,简单来说就是巨量物质聚集在时空一点的产物,虽然宇宙的天然黑洞都是大质量恒星坍缩而来的,但如果把地球半径强行压缩到9毫米,那么地球就能变成一个黑洞,如果太阳想变成黑洞的话就需要把半径强行压缩到3千米,所以说只要技术达到一定程度人造黑洞还是可行的。


大型对撞机可以把两个粒子加速到近光速然后撞到一起,两个粒子最后质量会在加速过程中被相对论效应急剧放大,因此撞击瞬间产生的能量足以比肩宇宙大爆炸时的创世能量,这种高密度的能量理论上是有机会生成微型黑洞的。

但以人类目前对黑洞的了解,质量越小的黑洞霍金辐射就越剧烈,也就是说对撞机产生的微型黑洞在一瞬间就会蒸发的无影无踪,所以物理学家们并不担心未来有可能出现的人造黑洞会毁灭地球。


在科幻小说《三体》中太阳系人类建造了超巨型的“环日加速器”并利用这个加速器制造出了小型黑洞并将其导入到了木卫十三中变成了一个稳定的黑洞。


宇宙探索未解之迷


最近几天,关于中国要不要建造大型对撞机的讨论又见诸媒体,杨振宁依然持坚定的反对意见,他是反对中国建造大型对撞机的代表人物。

提到对撞机,有些人可能会想起曾经看过一些文章说大型对撞机可以制造出黑洞,更有一些宣扬人类毁灭地球的文章说对撞机制造出的黑洞会将地球吞噬掉。可是看看杨振宁等人反对中国建造大型对撞机的理由,无非就是大型对撞机的盛宴已过,再建造大型对撞机已不容易出成果,何况还要花费大量的资金,有这笔钱完全可以投到其他研究领域。不论是哪位科学家的反对意见,都不曾提到对撞机撞出的黑洞会把地球吞噬掉。

那么大型对撞机有没有可能制造出黑洞呢?从理论上讲还真有可能,并且也有理论认为中国要建造的对撞机能量已经足够制造出黑洞,甚至认为目前欧洲的大型强子对撞机也能够制造出黑洞。但是从未有科学家担心对撞机制造出的黑洞会把地球吞噬,相反还非常期盼能够探测到对撞机制造出来的黑洞。

一个质量超过太阳质量30倍的恒星到了晚年,核聚变向外的辐射就无法抵抗万有引力的坍缩,最终恒星坍缩成了黑洞。从这里可以看出,只要能够将有质量的物体压缩到一个足够小的空间内,那个物体就成了一个黑洞。大型对撞机就是可以以此来制造黑洞。

大型对撞机可以给带电粒子提供能量,根据爱因斯坦的理论,能量和质量存在着量纲关系,给粒子提供了能量,其质量也会相应的增大。欧洲的大型强子对撞机可以将质子的质量加速到其静止质量的数千倍,中国规划建造的大型对撞机能量还要进一步的提升,两个粒子迎头相撞相当于又进一步提高了能量或质量。

两个质量是其静止质量上万倍的粒子迎头相撞,能否把全部的质量集中在其史瓦西半径以下呢?这里又涉及到很多非常基本的问题,比如粒子的半径是多少?目前所有的实验都没有测量到粒子半径的下限,给出的数据都是粒子半径的上限。还有,在更小的尺度下,现有的理论是否还能够成立?有理论认为在更小的尺度下,万有引力会增加得更快,这样按照现有对撞机的能量,已经能够制造出黑洞。

为什么没有检测到黑洞?为什么不用担心这种黑洞将地球吞噬呢?因为几乎所有的理论都认为黑洞的寿命与其质量有关,这种质量非常小的黑洞其寿命会短到还没来得及测量就蒸发完毕。若是能够探测到这种黑洞,就可以检验很多有关黑洞的理论是否正确。所以,物理学家们会期盼发现这种黑洞而不是担心这种黑洞将地球吞噬。


刁博


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。

就是这样,欢迎讨论。


时空通讯


大型对撞机能够产生黑洞。当然,它现在只存在于《三体》小说里面,和现实社会无关。

环日加速器

下面的描写摘录自《三体.死神永生》:

“前方的太空中出现一个环形的构造物,曹彬指令太空艇驶近它并减速。那个圆环光洁的金属表面把星光拉长成一道道光纹,也反映着太空艇变形的映像,让人不由得想起蓝色空间号和万有引力号在四维空间中见到的魔戒。太空艇悬停在环的旁边,程心目测了一下,环的直径大约两百米,环箍约五十米粗。

这就是环日加速器。曹彬说,语气中带着明显的敬畏。

这么小?

哦,对不起,我说得不准确。这只是环日加速器的一个加速线圈,这种线圈有三千二百个,间距约一百五十万千米,在木星轨道上环绕太阳一圈。被加速的粒子可不是在这个环里运行,而是从环中间穿过,被线圈产生的力场加速,飞向下一个线圈再被加速可以这样绕太阳一圈或几圈。”

对,只有这种规模的加速器,才称得上是——大型对撞机,也只有这样的对撞机才配得起制造一个——黑洞。现在大家热烈讨论的那个LHC也好,即将中国投资的CEPC也罢,在这个巨型的构造面前,连小弟弟都算不上吧。

微型粒子黑洞

巨型的环日加速器,可以制造出一个黑洞,当然它只有一个微观粒子大小,如果不去管它,它将迅速的在加速器里面蒸发掉。只要磁场约束还存在,那么它不会造成任何其他影响。


如果需要把黑洞保住,同学们有时间来研究的话,参考《三体》的做法,我们可以把微型黑洞射入到一颗小行星上即可,就用木卫十三吧。半径八千米的木卫十三大部分物质都被黑洞吸入,这时候黑洞将变得稳定,它的史瓦西半径,或者说视界半径,由一个基本粒子大小增长到二十一纳米。并且可以在完全蒸发前,保持稳定半个世纪左右。

咱们的大型粒子对撞机能否制造黑洞

理论上,即将投资建设的大型对撞机,并没有多大可能性,能够达到制造物理微观粒子黑洞的程度。


但实际上,它将是一个可怕的黑洞,至少3000亿的资金将瞬间无影无踪,并维持每年巨额吸收金钱的能力,长达半个世纪之久。

结语

大家看着办吧。我无话可说了。


猫先生内涵科普


大型对撞机实验的目的是通过实验物质对撞寻求一些理论中的物质粒子,属于一种对冲的机器,这种是使用特殊的方式来加速物质粒子之间产生强烈的对碰获得一些变化中存在的物质粒子,这种属于高能物理,从作用来说对撞机是不可能制造出像天体黑洞那样的东西的,只能形成一种不断吞噬金钱物质的黑洞。


对撞机的建造以及运用需要耗费大量的金钱和人力物力,美国1989年打算建造全世界最大的对撞机,前期预算是三十亿美元的投入,而在建造的过程中预算成倍增加,在还没有建成的时候已经增加到了80亿美元的程度,而且这些还是没有建成的费用,后期的保养维护以及各种实验的开销更是未知数字,所以美国国内大多数人开始抗议和反对继续投入建造对撞机,美国政府部门对于这么大的吞金兽也很无奈,最后宣布放弃了建造下去。

而对于对撞机的建造,在1989年美国花了那么多钱都没建成后选择放弃,以现在的环境来说建造对撞机的价格更是翻好几倍都不止,而且这些也都只是预算而已,真正的开销远远搞过预算,不要说我们国内建造会价格低很多,其实对于这种高科技价格根本不可能会低,一些漂亮的数据是做给人看的,事实跟数据是两码事,没有漂亮的数据怎么会获得更多的投入呢!


对于对撞机建造和使用以及维护的确是要花天文数字,把这个设备比喻称为黑洞其实也并不为过,这种设备砸多少钱进去都不够,更何况还有一些人为黑洞的存在,两者相加在一起,吞钱的黑洞可以说永远填不满,为什么说很多人并不赞同建造大型对撞机,因为很多人都知道这个设备非常的烧钱,光建造就是一个无底洞,而且建造成功了以后的各种维护费用又是无底洞。

因为这个设备花大钱建成以后,本身就已经投入了天文数字,如果在使用过程中出现故障需要维护保养,那肯定会花大量的金钱,而如果真正的这个东西能在自己人手中发挥了应有的作用还好,如果只是为了其他目的而建造那问题就大了,建成以后一些人开口要钱就更方便了,毕竟如果以维护保养设备的名义要钱就变得理所应当,到时候才是真正的黑洞真正的无底洞。



对撞机实验并不能制造出类似天体黑洞的东西,但是对撞机本身就是一个吃钱的黑洞,而且还能制造出吃钱黑洞效应,毕竟那么贵的东西维修保养的费用肯定非常贵,但是这些钱是不是真正的花在维修保养上面就不好说了,毕竟这个设备本身就是黑洞,而且也很容易被用做借口来养另外的黑洞,并不是我们不相信科学 并不是我们不想把钱投入进去研究科学,只是从投钱的方式和方向上面需要认真对待,毕竟钱花在科研上面应该支持,但是花在我们根本掌控不了的空中楼阁上面就真的不应该了,走路要脚踏实地,不应该走路都没稳就想跑的心态出来。


无法超越的足迹


现在的技术还只是简单的3D投“影”而已,很久以前的真正7D全息,投射的就是实物。这技术并不难理解,把物质先分解成元素,再分解成原子中子质子,同等量状态下只要相互传递讯息在另一端直接生成就可以。神话的世界并不难想象,那也并不是什么迷信的传说,那只是人类遗忘的世界。神的世界本来就是这样如梦似幻,一切都只不过是在正确的矩阵科技条件下而创造诞生出的世界,而不是靠文盲迷信的什么修炼修仙。

正确的矩阵世界里,是一副画通向另一副画的世界,以正确的矩阵星门科技互相连接的世界。


宇宙导游


道不同,不相为谋,讨论对撞机的科学性已成伪命题,杨太天真了,大众愚味无知,涉及自己切身利益的事却漠不关心,偈後语:晚期肺结核一一没治了


杜嵘盆景


原创思想,黑洞的正确称呼是质量奇点,有巨大的质量,引力和惯性,没有能量,也不能转换为能量,所以它永远深藏于黑暗之中,不能被能量探测器探测到,很显然LHC之类的,以能量探测为手段的对撞机永远不可能找到质量奇点,相反,用逆向思维设计的物理实验并不难制造出质量奇点。


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