重现“宇宙大爆炸” 制造迷你黑洞暂时没戏(图)

   2023-12-16 互联网1540

  另一种观点认为,如果物理学家在地球上利用有限的能量成功地创造了这些黑洞,这将证明宇宙中额外维度的存在。

  "关于欧洲大型强子对撞机的炒作就一直不断,但以其目前的能力来看,并不足以制造出黑洞,无论大小。"北京师范大学天文系教授何香涛在接受《中国科学报》记者采访时表示,人类对黑洞的认知还处于理论层面,尽管从观测结果和理论分析来看,宇宙中应该是有黑洞存在的,但目前还有部分学者对此持不肯定的态度。

  中科院紫金山天文台研究员王思潮也认为,仅就制造黑洞这一点而言,欧洲大型强子对撞机的能力被大大地高估了。

  此前学者们的担心,多是在欧洲大型强子对撞机问世前,甚至有观点认为它是否会成为"黑洞工厂".原因在于,粒子以高速环绕27千米宽的圆形原子对撞机运行,一直到与另一个粒子发生撞击产生爆炸性的能量。有数据显示,每个粒子束撞击产生的能量,最高时相当于400吨重的火车以195千米/小时撞击时产生的能量。

  产生黑洞的能量远远不够

  普里托里厄斯所做的电脑模拟依据的理论依附于爱因斯坦的相对论。爱因斯坦认为质量与能量是相关的,这表明粒子在对撞机里加速越快,其质量会随之变大。普里托里厄斯认为黑洞的形成,所需要的能量只有预计的三分之一。

  然而,传统的物理学认为形成一个迷你黑洞所需要的能量,大约是欧洲大型强子对撞机能提供的能量的千万亿倍。即使实际能量只有预计的三分之一,以目前的设备而言仍然无法达到。北京大学物理学院教授马伯强也曾对媒体表示,人类制造的粒子加速器的能量还很低。即便是制造出迷你黑洞,也会因量子效应而使存在时间非常短,据说只能闪烁十亿分之一秒,它在瞬间就蒸发掉了,根本吞噬不了任何物质。

  浙江工业大学物理系教授吴忠超曾撰文提到,从膜宇宙学的角度看,在膜世界场景中,最小的黑洞质量数量级为1012电子伏,而欧洲大型强子对撞机可使一对粒子能量达到14×1012电子伏。其实宇宙线打到外大气层时碰撞的质心能量可达到4×1014电子伏。粗略估计,整个地球表面上每天大量产生这样的黑洞,这虽然观察不到,但也未危及我们的安全。因为这些黑洞很快就被蒸发光了。

  换个角度利用"黑洞"

  黑洞通常是由庞大的恒星在生命结束之后自我坍缩形成的,是一种体积极小、质量极大的天体,在它周围的一个区域里,连光也无法逃逸出去。

  黑洞听起来很可怕的样子,但普里托里厄斯自己也谈到,利用大型强子对撞机制造迷你黑洞存在一个误解,就是微型黑洞也会吞噬地球,这几乎是不可能的。

  理论物理学家史蒂芬?霍金此前就计算出所有黑洞会随着时间的流逝而丢失质量,放射霍金辐射。迷你黑洞会通过这种蒸发过程而逐渐收缩,这种速度远比其吞噬物质成长的速度快得多,通常在大量吞噬物质之前就已经消亡。

  黑洞的特性也一直受到国内学者的关注。在2010年10月,《科学》杂志还刊发了中国东南大学崔铁军教授和程强教授制造出"人造黑洞"的研究成果。

  但这不是严格意义上的黑洞,实验室里的"人造黑洞"实际上是一个模拟装置,只吸收电磁波,不吸收能量,将来还能吸引光源,不具有危险性。但这种研究方向也为绿色能源开辟了一条新道路,只要"人造黑洞"所在的地方有电磁存在,那些电磁波或光波就会源源不断地被它收入囊中,不受任何其他外界条件的限制。"人造黑洞"在未来可以用来收集太阳能,这或许会比太阳能电池板更高效

 
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