大型对撞机能产生黑洞?

侣意


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


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


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



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


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


哪怕大型对撞机能够产生黑洞,那也绝对不是现在的大型对撞机可以做得到的,退一万步讲,就算能产生黑洞,那也不可能吞噬地球。


一直以来,在一些西方阴谋家的眼中存在一种足以摧毁地球的科学机器,而这个机器不是别的,正是大型强子对撞机。尽管这是个谣言,但是关于大型对撞机制造黑洞并且毁灭地球的传言还是在地球上的每一个角落里广为流传,大型对撞机已经运行过,究竟有没有产生摧毁地球的黑洞,我相信明眼人自有判断。

关于这个地球毁灭的故事源于大型对撞机的工作原理,大型对撞机就是用来加速粒子然后使粒子以接近光速的速度发生碰撞从而产生非常大的能量并且会产生新的粒子。当粒子被加速到速度足够大的时候,就有可能碰撞从而产生微小黑洞,然后这个产生出来的小黑洞就像打开了的潘多拉魔盒一般,接着吞噬周围的一切物质,逐渐长大,甚至是最终吞噬地球。


但是对撞机能够产生出来的黑洞,体型肯定不会很大的,这些微小的黑洞,或许只能够存在于产生的那一瞬间罢了,不可能接着吞噬物质,更不可能吞噬地球。其实黑洞并不是只吞不吐的,根据霍金的黑洞辐射理论,黑洞可以以霍金辐射的形式损失能量,而越是质量小的黑洞,其辐射的速度也就越快,甚至是超越了吸收物质的速度,所以这样一种黑洞,即使是产生了,那么也会在一瞬间就蒸发然后消失掉。

目前看来,大型对撞机能否产生黑洞还没有定论,但是确实有一些科学家通过一些实验手段制造出来了人造黑洞,比如此前美国一位大学的物理教授在实验室里通过相对重离子对撞机,制造出了第一个人造黑洞,方法其实就是将大型的原子核,比如说金原子核加速到接近光速的速度,然后相互碰撞,这样就可以制造出黑洞,但是这个黑洞不是黑洞,看起来是一个大火球,不过这个火球的确像是一个黑洞,因为它可以吸收10倍于自身质量的物质。即使未来的某一天,大型对撞机能够制造出黑洞,我相信,这个黑洞也不会做到摧毁地球的。


镜像科普


曾有人担心建于欧洲日内瓦的世界最大‘大型强子对撞机’会制造出黑洞吞噬地球生物。尽管欧洲的科学家一再解释这个不会对地球造成威胁,但大型强子对撞机就相当于一个‘人造黑洞’制造机器。

对撞机首席科学家‘林恩·埃文斯’

欧洲大型强子对撞机是世界上最大、能量最高的粒子加速器,是一种将质子加速对撞的高能物理设备,它位于瑞士日内瓦近郊欧洲核子研究组织CERN的粒子加速器与对撞机,作为国际高能物理学研究之用。系统第一负责人是英国著名物理学家‘林恩·埃文斯’,大型强子对撞机最早就是由他设想出来并主导制造的。埃文斯博士是英国威尔士一位矿工的孩子,当他还是孩子时就表示要做惊天动地的事情。果然没有失言,他终于负责打造出了令世界瞩目的世界最强大的机器――大型强子对撞机,为此他被外界称为“埃文斯原子能”。

当比我们的太阳更大的特定恒星在生命最后阶段发生爆炸时,自然界就会形成黑洞。它们将大量物质浓缩在非常小的空间内。假设在大型强子对撞机内的质子相撞产生粒子的过程中,形成了微小黑洞,每个质子拥有的能量可跟一只飞行中的蚊子相当。天文学上的黑洞比大型强子对撞机能产生的任何东西的质量更重。据爱因斯坦的相对论描述的重力性质,大型强子对撞机内不可能产生微小黑洞。然而一些纯理论预言大型强子对撞机能产生这种粒子产品。所有这些理论都预测大型强子对撞机产生的此类粒子会立刻分解。因此它产生的黑洞将没时间浓缩物质,产生肉眼可见的结果。


水木99999


感谢“盒子在手世界我有2019”的邀请!

首先申明自己的观点:其实就现阶段而言这是一个无法给出准确答案的问题,因此只能陈述事实。自欧洲的大型强子对撞机运行以来,科学家对于在实验中无意制造出黑洞的担心就一直存在,担心给地球带来危险。但幸运的是截至目前,这样的事情并没有发生,也没有证据表明短暂的产生过微型黑洞。

为什么人类会担心大型强子对撞实验?答:在现行物理法则之内光速是一个极端恐怖的存在。

事实上,自强子对撞实验诞生以来,人类对这种极端原始、疯狂实验的担心就不绝于耳,再加之一些科幻小说的渲染也起到了推波助澜的作用。究其根本是因为在现行的物理理论下,光速是一个不可逾越的上限(注:信息和能量)。大型强子对撞说白了就是采用一个环形的轨道,将微观的粒子作为撞击粒子,在轨道内一圈圈的加速,直到接近光速,然后再和特定的标靶粒子撞击。

现代强子对撞实验已经能将撞击粒子加速至光速的99%以上,虽然只是微观粒子,但因为极端的接近光速,往往会产生巨大的能量,会直接将物质的原子核撞碎,因此人们才会担心这种实验会给地球或宇宙带来未知的风险。

人们都担心大型强子对撞实验什么?答:不至于黑洞,有的更恐怖!

事实上人们对强子对撞实验的担心黑洞还远远不是最恐怖的,我归纳了一下,比较流行的主要有以下几种观点:

第一、制造黑洞:这也是最传统的观点,因为极高的能量会制造出微型黑洞,从而会吞噬地球。

第二、物质未知的重组:现代强子对撞往往会直接击碎原子核,单独分离出夸克一类参与强相互作用的基本粒子。这些游离的夸克会不会“感染”现行的物质,组成新的物质形式,从而给世界带来风险。

第三、制造“真真空”:现代量子力学奠基人之一的保罗·狄拉克在很多年以前就曾担心,我们宇宙中的真空可能是一种“伪”真空,在似乎空无一物的空间里,无数幽灵般的虚粒子在短得无法想象的瞬间出现又消失,使得我们所说的真空实际上是一个沸腾的量子海洋。而强子对撞实验到达一定的能量级别之后,就会制造出绝对的“真真空”,从而引发空间衰变,使我们的“伪真空”向“真真空”跌落。刘慈欣先生的《朝闻道》就是基于这种猜想创作的。

人类到底应不应该担心强子对撞实验?答:科学本来就是探索的未知!

从以上人们对强子对撞实验的担心可以看出,这绝不是某个外行人一时心血来潮所编造出来的惊悚新闻,毕竟涉及很多专业的知识。但有鉴于此人类就应该停止科学实验吗?答案肯定是否定的,因为科学本来就是探索的未知。以人类目前的科技,对宇宙还了解的很少,完全不必,也不能停下自己探索的脚步。

为了打消很多人的顾虑,引用已故著名科学家霍金的话:“大型强子对撞机绝对安全,地球大气层每天经历数百次极高能量冲击都没发生可怕的事,世界更不会因为开启一台粒子加速器而走到尽头。”

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深度科幻


对撞机不会撞出来宇宙黑洞,因为万有引力不是在原子内部。所以根据史瓦西半径公式与天体实体半径吻合得出来,宇宙黑洞最小临界体积半径最小不能低于十公里。再小,肉眼就能够看到光线出来了,因为质量大小无法有效阻挡足够多的中微子流导致可见光逃逸出来,所以小于十公里的更加微观粒子的碰撞不能够导致形成微小黑洞,不过,通过大型对撞机研究精深理论没有意义了,盛宴已过。不过美帝自己研发对撞机,我们管不着。我们自己不要去弄就好了。因为它不仅耗费能量巨大而且碰撞出来的碎片已经毫无意义了。


云天32


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。


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