Sheva
|
Вся правда о коллайдере, часть 2.
15 сентября 2008, 13:37:22
Целиком не влезло, в ЖЖ ограничение по объему текста.
Какие опасности грозят человечеству?
Ну теперь самое страшное! На ночь не читать, особо впечатлительным - отойти от экрана. Поговорим о конце света. Ведь все только об этом и говорят! Почему бы и нам не
пофантазировать?
Ученые, особенно физики-теоретики, обычно очень умные и любознательные личности. Многим просто уже скучна современная физика в том виде, в котором я ее описал чуть выше. Мозг активно работает, фантазия в полете, они задумываются о вещах, которые мы не можем ни увидеть, ни пощупать. Они развлекаются и разминают свои неограниченные умственные способности, выдумывая новые фантастические теории временных колец, кирпичиков, рассуждают о десяти- и более мерных пространствах, задаются вопросом о причинах и условиях существования мира в том виде, в котором живут. И при этом рождаются интересные теории, иногда совершенно непонятные, а часто - страшные на слух. Попробую рассказать о некоторых "псевдоопасностях", грозящих человечеству.
Прежде всего определимся о величине этой опасности. Все, что я ниже опишу, естественно не исключено. Все может случиться, и причем в любую секунду. Причем независимо от того, что мы запускаем - коллайдер, машину времени, или включаем утюг розетку. Надо задаться вопросом о "вероятности события". Какова вероятность любого из сценариев, которые я опишу ниже? Одна тысячная? Одна миллионная? Я бы сказал второе ближе к истине. Некоторые теории получают вероятностную оценку, и вероятности очень малы. Какова вероятность того, что при запуске коллайдера образуется, скажем, черная дыра? При данных энергиях - можно считать нулевая. Пусть будет ненулевая, а один шанс из миллиона. Много это или мало? Ну на самом деле смотря с чем сравнивать. Скажем вероятность столкновения Земли с космическим телом - она тоже того же порядка, или даже больше. Вероятность техногенной катастрофы, химического заражения планеты, ядерной войны - куда больше.
Вот к примеру вы сидите дома, читаете книжку, рядом на столе стоит граненый советский стакан, воду вы из него выпили, и второй час он стоит пустой. Какова вероятность того, что он без видимой причины взорвется, обдав вас и стены мелкими осколками? Один шанс из миллиона? Из миллиарда? Такое случилось с моим другом, физиком, он был в полном шоке. Сфотографировал абсолютно симметричные останки стакана, записал по свежим следам заметку, чтоб наутро проверить, не приснилось ли. И что теперь? Не ставить рядом стаканы?
Вы скажете, черт с ним со стаканом. Черт с ними, с вероятностями ядерной войны. Я жить хочу! Мало что ли этих вероятностей? Зачем подвергать мою хрупкую психику еще всяким вероятностям? Так о том и речь, что никто никого не подвергает опасности. Все выдуманные теории - не более чем вымыслы, теоретические упражнения, не имеющие никакого практического подтверждения, а зачастую - даже опровергнутые так же теоретически.
Два мега-надмозга с Гавайев подали в суд на ЦЕРН с требованием прекратить подготовку к эксперименту. До этого они пытались саботировать запуск ускорителя RHIC в Штатах. Кстати многих тогда не было, и Интернет не было, но истерика о конце света также была, просто не в тех масштабах. Тогда суд рассмотрел это дело и, рассмотрев, отклонил их претензии. В тот раз кажется даже не было процесса. Еще лет 10 назад, когда физики стали задумываться всерьез о вопросах безопасности и ее оценке (тогда народ-то еще не знал, что щас всех взорвут), была собрана независимая Комиссия по вопросам безопасности, в состав которой вошли ведущие эксперты Европы. В 2004 году Комиссия опубликовала отчет о расследовании и объявила о полной безопасности и несостоятельности обсуждаемых теорий. Отчет лежит в Интернете в общем доступе, можно поискать.
В любом случае, абсолютно никакой опасности нет. Но как бы то ни было, это все достаточно занимательно и интересно - посмотреть, какие же есть сценарии в запасе у ученых на случай, если помирать будет скучно.
Начнем с черных дыр. Черные дыры представляют из себя искажения пространственно-временного континуума. Звучит как-то сложно... Но суть все понимают на примере черных дыр в космосе, вместо звезды. При определенных условиях плотность материи становится столь велика, что гравитационное поле притягивает окружающую материю, а выпустить не может, потому что скорость света имеет конечную величину. Теоретически черная дыра может возникнуть в любых масштабах, и человека можно сжать настолько, чтобы он переступил через порог плотности и стал ЧД. Но надо понимать, что в микроскопических масштабах черная дыра - это всего лишь кусок вещества, размером скажем с атом, и длина волны любого излучения будет больше его диаметра. Этот кусок вещества просто обладает особыми свойствами, его велика и прочая-прочая. Но это не значит, что он начнет поглощать все вокруг и превращаться в звезду, это полный бред. Мини-ЧД сама может быть поглощена, она может получить импульс от соседнего источника излучения и распасться, она может просто лопнуть, это просто капля материи под большим давлением. Изучением свойств мини черных дыр занимается Стивен Хокинг, он предсказывает их распад как наиболее вероятный процесс.
Это мы обсудили что может случится с черной дырой, если она образуется. Т.е. один шанс из миллиона.
Есть еще угроза повторения Большого Взрыва. Мол, мы замутим такие энергии, которые были в момент Большого Взрыва и воспроизведем его, разрушив Вселенную. Тоже полная чушь. До энергий Большого Взрыва нам еще копать и копать. Кроме того надо опять вспомнить космические лучи, которые иногда состоят из протонов энергий 10 в 21 эВ. Это на порядки выше доступных нам энергий, а черных дыр с Большими Взрывами как-то не наблюдается.
Кто-то тут на форуме ляпнул, мол, ученые тупые, не соображают (ляпун конечно соображает побольше ученых), и черные дыры, образующиеся в космических лучах, пролетают сквозь Землю, и мы их не замечаем, а в коллайдере они будут стоять на месте и все к чертям засосут. Если честно, я бы не отказался, если бы таких мега-знатоков засосало куда-нибудь, даже может имеет смысл напрячься и сделать пару черных дыр, специально для этих кадров. Если черная дыра не взаимодействует с материей и пролетает насквозь, как например это происходит с нейтрино, то и рождение в коллайдере никак не будет замечено нами, точно также как рождение нейтрино мы не можем зарегистрировать. При таком раскладе вообще и заикаться о черных дырах не имеет смысла. Если кроме регистрируемой по ливню вторичных частиц энергии протона 10 в 21 степени есть еще столько же энергии для образования этой невидимой черной дыры, то это значит что до энергий 10 в 40 степени мы можем спокойно ускорять частицы, и нам это ничем не грозит. Ну одно дело можем - а другое - не можем. Все же технологии не так развиты.
И вообще я уверен, что "черными дырами" надо называть только те звездные черные дыры, а мини и прочее - переименовать, чтоб истерики не было среди гитарплееров. Тем более что это просто один из видов возбуждения вакуума, с которыми мы и так постоянно имеем дело.
Следующий претендент на убийцу человечества - это магнитный монополь. Это некий объект, имеющий только один магнитный полюс. Ну скажем если взять кусок магнита, у него будет северный и южный полюса. Если его распилить поперек, два новых магнита тоже будут иметь по два полюса. Монопольные магниты в природе не встречаются. Но есть какая-то там миллионная вероятность, что может такое чудо образоваться. Не спрашивайте меня, как и почему.
И чем это нам грозит? Как наверное многие помнят, протон считается стабильной частицей. Время его жизни превышает 10 в 30 степени секунд, что ОЧЕНЬ долго. Например, нейтрон живет около 12 минут, потом распадается на протон, электрон и электронное антинейтрино. Конечно, протон распадается в связанной системе, скажем, в составе ядра, он может превращаться в нейтрон, позитрон и нейтрино. Но только если сможет получить энергию извне, т.к. его масса чуть меньше массы нейтрона. Но свободный протон - стабилен. Так вот, некоторые расчеты показывают, что магнитный монополь разрушающе действует на протон, и тот распадается.
На самом деле это не так уж и страшно, совсем не как черные мега-дыры или большой взрыв. Если у нас родится монополь и двинется скажем сквозь Землю в каком-нибудь направлении, то по ходу движения он разрушит оказавшиеся на пути протоны. Это конечно очень неприятно, т.к. практически вся Вселенная состоит из протонов. Но прожженная дыра в Земле и в Солнце не шибко страшная штука. Правда эта штука магнитная, может, в принципе, попав под магнитное поле Земли, закружиться и навести шороху... Но - об этой чудо-новинке я мало что знаю, не буду распространяться.
Последнее шоу в нашей программе - это страплетки, "странные капельки" (по-английски будет кажется "stranglet", strange droplet). Это объекты состоят из так называемых "странных кварков", из второго семейства кварков. В природе (в космических лучах и в продуктах распада на ускорителях) частицы содержащие s-кварки встречаются, но они нестабильны и быстро распадаются по каналам слабых взаимодействий (в которых странность не сохраняется). Но чисто теоретически могут быть образованы стабильные сгустки странных частиц, которые при взаимодействии слабыми силами начнут "превращать" обычное вещество в "странное". Ну, для нас это ничего хорошего не значит, потому что это опять же означает разрушение мира. Но не всей Вселенной, а начнем с Земли. Сгусток может мигрировать в космическом пространстве, поглощая вещество и преобразовывая его, но в целом - Вселенная не сильно пострадает.
Ну вот пожалуй основные фантастические сценарии, от которых можно рвать себе волосы во всех местах, молится богам и биться в истерике. Но людям разумным я бы не стал этого рекомендовать, потому что на то они и "фантастические сценарии".
К реальным опасностям я бы отнес техническую сторону дела. По сути коллайдер - это огромный высокотехнологичный проект, большущая стройка, сопряжена с высокими напряжениями, радиацией и прочими сложностями. Поддержание сверхпроводящих магнитов при низкой температуре требует очень много внимания. В туннеле, в шахтах и пещерах детекторов периодически производится уборка и санобработка, поддерживается практически стерильная чистота. Детекторы - сложнейшие и хрупкие объекты. Любой слабо прикрученный винтик или оставленный по ошибке гвоздик под магнитным полем разгонится до огромных скоростей, разрушая по дороге тонкую аппаратуру, вызывая короткие замыкания и даже взрыв отдельных частей. Ускоритель сам по себе опасен, т.к. огромные энергии пучков протонов - это не шутки. Малейшая неточность и выход пучка из-под контроля разрушит часть детектора и туннеля. Само по себе вращение протонов вызывает так называемое тормозное гамма-излучение, это фотоны огромных энергий. Во время работы ускорителя естественно все помещения заблокированы и доступ туда запрещен, и после остановки пучков некоторое время остается наведенная радиоактивность. После выжидания распада коротоживущих фаз,
требуется очистка и ремонт, поддержание в чистоте и порядке этого самого сложного техногенного оборудования, когда-либо созданного человеком. Это очень опасная штука - но не для вас.
|
ВКонтакте
ОБСУЖДЕНИЕ
Добавить комментарий
Чтобы добавлять комментарии в этом разделе вам необходимо зарегистрироваться и авторизоваться (ввести свой логин и пароль в соответствующую форму на главной странице)!