Ο επιταχυντής NICA, που βρίσκεται κοντά στη Μόσχα, ξεκίνησε τη λειτουργία του στις αρχές του 2020. Αποτελεί μέρος του Ερευνητικού Κέντρου Πυρηνικής Φυσικής "Joint Institute for Nuclear Research" και έχει σχεδιαστεί για να μελετά την πυρηνική ύλη σε συνθήκες που μιμούνται τις συνθήκες του πρώιμου σύμπαντος. Η κατασκευή του ξεκίνησε το 2013 και η πρώτη φάση της λειτουργίας του ήταν προγραμματισμένη να ολοκληρωθεί μέχρι το 2022. Με την πλήρη λειτουργία του, ο NICA αναμένεται να προσφέρει σημαντικές εισφορές στην πυρηνική φυσική και στην κατανόηση του σύμπαντος.
Η επιλογή της θέσης για τον επιταχυντή NICA κοντά στη Μόσχα είναι στρατηγική, καθώς η πρόσβαση σε υψηλού επιπέδου ερευνητικές υποδομές και εξειδικευμένο προσωπικό είναι πιο εύκολη. Επιπλέον, η προσέγγιση σε μεγάλα εκπαιδευτικά και ερευνητικά κέντρα, όπως το Ερευνητικό Κέντρο Πυρηνικής Φυσικής "Joint Institute for Nuclear Research", ενισχύει τη συνεργασία και την ανταλλαγή γνώσεων. Τέλος, η θέση παρέχει ευκολία στη λογιστική και τη διαχείριση των πόρων, καθώς και στην ασφάλεια του συγκροτήματος, που είναι κρίσιμα στοιχεία για ένα τόσο μεγάλο επιστημονικό έργο.
Ο επιταχυντής NICA, που βρίσκεται κοντά στη Μόσχα, δεν είναι ένας επιταχυντής που σχετίζεται με εκτοξεύσεις στο διάστημα, αλλά με την επιτάχυνση σωματιδίων για φυσικές έρευνες. Η αναφορά σε εκτόξευση μπορεί να αφορά στην έναρξη λειτουργίας του επιταχυντή ή σε κάποιο σημαντικό πείραμα.
πρόσφατα δεν υπάρχουν διαθέσιμες λεπτομερείς πληροφορίες για τρέχουσες έρευνες λόγω της πρόσφατης τρομοκρατικής επίθεσης στην περιοχή.
[Στις 22 Μαρτίου 2024, έλαβε χώρα μια τρομοκρατική επίθεση στο Crocus City Hall, κοντά στη Μόσχα, η οποία αποδόθηκε στο Ισλαμικό Κράτος. Η επίθεση ξεκίνησε περίπου στις 20:00 MSK, λίγο πριν από ένα προγραμματισμένο συναυλιακό γεγονός, με τέσσερις ένοπλους να διεξάγουν μαζική πυροβολισμούς και επιθέσεις με μαχαίρια, καθώς και να χρησιμοποιούν εμπρηστικές συσκευές για να βάλουν φωτιά στον χώρο.]
Εν τω μεταξύ, οι πληροφορίες για τον επιταχυντή CERN και τα σχέδια για τον νέο επιταχυντή FCC μπορούν να βρεθούν στην πηγή.
Ο επιταχυντής NICA, ένας μοναδικός συγχρονιστής υπεραγωγών που δεν έχει ανάλογο στον κόσμο, ξεκίνησε πρόσφατα τη λειτουργία του στο Ινστιτούτο Πυρηνικής Έρευνας στην πόλη Dubna, κοντά στη Μόσχα. Η εκκίνηση του επιταχυντή αποτελεί μέρος ενός μεγαλύτερου επιστημονικού έργου, το οποίο αναμένεται να προσφέρει σημαντικές εφαρμογές στην ιατρική φυσιολογία, στην επεξεργασία πυρηνικών αποβλήτων, καθώς και στη δοκιμή μικροηλεκτρονικής για διαστημικούς δορυφόρους. Επιπλέον, ο NICA αναμένεται να παρέχει στους επιστήμονες τη δυνατότητα να μελετήσουν τις ιδιότητες της πυκνής βαρυονικής ύλης και να δημιουργήσουν στο εργαστήριο μια ειδική κατάσταση ύλης, το λεγόμενο Κουάρκ-Γλουόνιο Πλάσμα, το οποίο υπήρχε στο σύμπαν λίγο μετά το Μεγάλο Μπαμ.
Ο επιταχυντής NICA (Nuclotron-based Ion Collider fAcility) είναι ένας πρωτοποριακός επιταχυντής σωματιδίων που βρίσκεται στο Ινστιτούτο Πυρηνικής Έρευνας στην Dubna, Ρωσία. Σχεδιασμένος να μελετά την πυκνή βαρυονική ύλη και το Κουάρκ-Γλουόνιο Πλάσμα, ο NICA αναμένεται να προσφέρει νέες προοπτικές στην κατανόηση των συνθηκών που επικρατούσαν στο σύμπαν λίγο μετά το Μεγάλο Μπαμ. Ο επιταχυντής αποτελείται από διάφορα συστήματα, όπως ο Nuclotron, ο Booster, ο Collider και τα εργαστήρια πειραμάτων, τα οποία επιτρέπουν την παραγωγή και τη μελέτη των συγκρούσεων μεταξύ βαρέων ιόντων. Με την ολοκλήρωση του, ο NICA θα είναι ένας από τους πιο σύγχρονους επιταχυντές στον κόσμο, προσφέροντας μοναδικές δυνατότητες για την πυρηνική φυσική και την φυσική υψηλών ενεργειών.
Ο επιταχυντής NICA, με την πρωτοποριακή του τεχνολογία, έχει τη δυνατότητα να ωφελήσει πολλά επιστημονικά πεδία. Στη φυσική υψηλών ενεργειών, ο NICA θα επιτρέψει τη μελέτη της πυκνής βαρυονικής ύλης και του Κουάρκ-Γλουόνιο Πλάσματος, προσφέροντας νέες προοπτικές στην κατανόηση των συνθηκών του πρώιμου σύμπαντος. Στην πυρηνική φυσική, οι ερευνητές θα μπορέσουν να προσεγγίσουν τις διαδικασίες που συμβαίνουν στα αστέρια και τις πυρηνικές συντήξεις. Στην ιατρική φυσιολογία, ο NICA μπορεί να συμβάλει στην ανάπτυξη νέων τεχνικών απεικόνισης και θεραπειών, ενώ στην τεχνολογία υλικών, οι μελέτες μπορούν να οδηγήσουν στην κατασκευή ανθεκτικότερων υλικών για διαστημικές εφαρμογές. Επιπλέον, ο NICA θα μπορούσε να βοηθήσει στην επεξεργασία πυρηνικών αποβλήτων, προσφέροντας λύσεις στο πρόβλημα της ασφαλούς διάθεσης τους. Τέλος, οι εφαρμογές στην πληροφορική και στην οικονομία είναι επίσης πιθανές, καθώς η προηγμένη ανάλυση δεδομένων και η μοντελοποίηση που απαιτούνται για τις μελέτες του NICA μπορούν να βρουν εφαρμογές σε αυτά τα πεδία.
Στον επιταχυντή NICA, προγραμματίζονται πολλά σημαντικά πειράματα που θα επικεντρωθούν στη μελέτη της πυκνής βαρυονικής ύλης και του Κουάρκ-Γλουόνιο Πλάσματος. Αυτά τα πειράματα θα προσπαθήσουν να αναπαράγουν τις συνθήκες που υπήρχαν στο σύμπαν λίγο μετά το Μεγάλο Μπαμ, παρέχοντας μοναδικές πληροφορίες για την αρχική μορφή της ύλης. Επιπλέον, ο NICA θα διερευνήσει τις συγκρούσεις βαρέων ιόντων, προσφέροντας νέα δεδομένα για την πυρηνική δομή και τις δυναμικές διεργασίες. Τα πειράματα αυτά θα συμβάλουν επίσης στην ανάπτυξη νέων τεχνολογιών και θεραπειών στην ιατρική, καθώς και στη βελτίωση των υλικών για διαστημικές εφαρμογές. Η επιτυχία των πειραμάτων στον NICA θα έχει ευρύτερες επιπτώσεις, καθώς θα βοηθήσει στην κατανόηση φαινομένων που επηρεάζουν τον κόσμο μας σε μικροσκοπικό και μακροσκοπικό επίπεδο. Τέλος, οι ερευνητικές δυνατότητες του NICA θα προσφέρουν νέες προοπτικές στην πυρηνική φυσική και θα ενισχύσουν την παγκόσμια επιστημονική κοινότητα. Περαιτέρω πληροφορίες για τα συγκεκριμένα πειράματα που θα διεξάγονται στον NICA μπορεί να βρεθούν μέσω επίσημων επιστημονικών δημοσιεύσεων και ανακοινώσεων του Ινστιτούτου Πυρηνικής Έρευνας.
Μέσω της λειτουργίας του επιταχυντή NICA, οι επιστήμονες έχουν καταφέρει να επιτύχουν σημαντική πρόοδο στην κατανόηση της δομής της ύλης και των στοιχειωδών σωματιδίων. Η έρευνα που διεξάγεται με τη βοήθεια του NICA έχει επιτρέψει την παραγωγή και μελέτη νέων σωματιδίων, προσφέροντας επιπλέον δεδομένα για τις πρώτες στιγμές του σύμπαντος και την πυρηνοσύνθεση στα άστρα. Επιπρόσθετα, οι επιταχυντές όπως ο NICA, παίζουν κρίσιμο ρόλο στην βασική έρευνα, επιτρέποντας τον απόλυτο έλεγχο της ενέργειας και της ορμής των σωματιδίων, κάτι που διευκολύνει την ανάλυση και κατανόηση των πειραματικών αποτελεσμάτων.
Το NICA (Nuclotron-based Ion Collider fAcility) είναι ένας πρωτοποριακός επιταχυντής σωματιδίων, σχεδιασμένος για να μελετά την πυρηνική ύλη υπό συνθήκες παρόμοιες με αυτές του πρώιμου σύμπαντος. Ένα από τα βασικά του χαρακτηριστικά είναι η δυνατότητα σύγκρουσης βαρέων ιόντων σε υψηλές ενέργειες, προσφέροντας μοναδικές ευκαιρίες για την έρευνα στην πυρηνική φυσική. Επιπλέον, διαθέτει προηγμένες τεχνολογίες στην ανίχνευση και μέτρηση των σωματιδίων, επιτρέποντας τη λεπτομερή ανάλυση των πειραματικών δεδομένων. Τέλος, η συνεργασία με διεθνή ερευνητικά κέντρα και η θέση του κοντά στη Μόσχα ενισχύουν τον ρόλο του ως κέντρο πυρηνικής έρευνας σε παγκόσμιο επίπεδο.
----------
Οι μεγάλοι επιταχυντές βοηθούν στην καταστροφή των καρκινικών κυττάρων, αποκαλύπτουν τη δομή των πρωτεϊνών και των ιών και βελτιστοποιούν τα εμβόλια και τα νέα φάρμακα. Μερικοί από τους μεγαλύτερους επιταχυντές σωματιδίων χρησιμοποιούνται για να κάνουν στοιχειώδη σωματίδια να συγκρούονται μεταξύ τους, επεκτείνοντας έτσι τις γνώσεις μας για το σύμπαν.Γιατί χρησιμοποιούνται οι επιταχυντές σωματιδίων στην καθημερινή ζωή;
Σύμφωνα με τον Διεθνή Οργανισμό Ατομικής Ενέργειας (ΔΟΑΕ), υπάρχουν περισσότεροι από 30.000 επιταχυντές σε χρήση σε όλο τον κόσμο. Από αυτά, πάνω από το 97% χρησιμοποιούνται για εμπορικούς σκοπούς, όπως: Παραγωγή ημιαγωγών, εξαρτήματα τσιπ υπολογιστών. Ιατρική απεικόνιση και θεραπεία καρκίνου (μάθετε περισσότερα για την ακτινοθεραπεία) 6 Σεπ 2023
--------------------
Ο επιταχυντής NICA που ετοιμάζεται για εκτόξευση κοντά στη Μόσχα θα μπορούσε να προκαλέσει το θάνατο του Σύμπαντοςhttps://www.youtube.com/watch?v=u5RAZ5LmoHA
25 Σεπτεμβρίου 2022
Συνεχίζουμε να περιγράφουμε παγκόσμιες σούπερ καταστροφές που μπορεί και σίγουρα θα αντιμετωπίσει η ανθρωπότητα στο εγγύς μέλλον. Επόμενο
Καταστροφή #19: Θανάσιμη περιέργεια
Ένα νέο Σύμπαν μπορεί να γεννηθεί από τον πλανήτη μας. Αυτό απλά δεν μπορεί να μας κάνει ευτυχισμένους
Ο διάσημος Σοβιετικός ακαδημαϊκός, βραβευμένος με διάφορα βραβεία, Hero of Labor, ένας από τους κύριους ειδικούς στα προβλήματα της ελεγχόμενης θερμοπυρηνικής σύντηξης, Lev Artsimovich, όρισε την επιστήμη ως «μια μοναδική ευκαιρία να ικανοποιήσει κανείς τη δική του περιέργεια με δημόσια δαπάνη».
Νομίζω ότι ο αρχαίος Κινέζος χημικός, αλέθοντας ένα μείγμα άλατος, θείου και κάρβουνου σε ένα πέτρινο κύπελλο, δεν σκόπευε καθόλου να πεθάνει. Ίσως μάλιστα επέζησε αφού χτύπησε πολύ δυνατά την πυρίτιδα που προέκυψε με όλμο. Ίσως να μην τραυματίστηκε καν σοβαρά. Αυτό ήταν το τίμημα για την ικανοποιημένη περιέργεια. Επιπλέον, η περιέργεια ήταν τόσο αδιάφορη που η ιστορία δεν άφησε καν το όνομα αυτής της ιδιοφυΐας.
Πύραυλος πυρίτιδας, πρώιμη κινεζική γκραβούρα
Όμως το όνομα του Άλφρεντ Νόμπελ παραμένει στην ιστορία . Το τίμημα της περιέργειάς του ήταν η ζωή του μικρότερου και αγαπημένου του αδελφού Εμίλ και πέντε τυχαίων περαστικών που έτυχε να βρεθούν κοντά στο σπίτι στο οποίο δημιούργησε τον δυναμίτη του. Το εργαστήριο εξερράγη τη στιγμή που ο Άλφρεντ δεν ήταν εκεί. Εξερράγη τόσο πολύ που δεν έμεινε σχεδόν τίποτα από το δωμάτιο και ο ηλικιωμένος πατέρας του επιστήμονα, ο Emanuel Nobel, που έμενε εκεί κοντά, έπαθε σοβαρή διάσειση και τρελάθηκε.
Είναι αυτονόητο ότι ο Άλφρεντ Νόμπελ, οπλισμένος με τη δουλειά προηγούμενων επιστημόνων, είχε πολύ μεγαλύτερη ικανότητα να καταστρέψει την ανθρωπότητα από τους αρχαίους Κινέζους. Και όσο προχωράμε, τόσο αυξάνονται αυτές οι ευκαιρίες για τους επιστήμονες. Ποιος ξέρει τι θα είχε συμβεί στη θέση της Ρώμης τώρα, αν η αντίδραση της πυρηνικής διάσπασης ήταν λίγο πιο απλή, αλλά ο Ενρίκο Φέρμι, που ενδιαφέρθηκε για τη διάσπαση βήτα και την ακτινοβολία νετρονίων, πέτυχε.
Έκρηξη του ωκεανού και της ατμόσφαιρας
Είναι αλήθεια ότι ο Ενρίκο ήταν ένας πολύ προσεκτικός επιστήμονας. Ήταν αυτός που εξέφρασε πρώτος την «τρελή» ιδέα ότι μια πυρηνική έκρηξη θα μπορούσε να οδηγήσει στη σύντηξη των ατόμων ηλίου από το δευτέριο (αν υπάρχει στη ζώνη έκρηξης στην απαιτούμενη ποσότητα) και αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια πολύ πιο ισχυρή θερμοπυρηνική έκρηξη. Το καθήκον να αντικρούσουν «τέτοιες ανοησίες» δόθηκε σε δύο φυσικούς όχι λιγότερο σοβαρούς από τον Fermi - τον Edward Teller και τον Emil Konopinski. Κάθισαν να δουλέψουν, έκαναν τα μαθηματικά και κατέληξαν στην απάντηση: αυτό που είπε ο Φέρμι είναι πολύ πιθανό. Ο Τέλερ ήταν τόσο γοητευμένος από τους υπολογισμούς που αργότερα ήταν αυτός που ηγήθηκε του αμερικανικού έργου για τη δημιουργία μιας βόμβας υδρογόνου (θερμοπυρηνική).
Έκρηξη της πρώτης σοβιετικής θερμοπυρηνικής συσκευής RDS-6s ("sloika", επίσης γνωστή ως "Joe-4")
Τα αποτελέσματα της δοκιμής ειδοποίησαν τότε τους επιστήμονες και αναρωτήθηκαν αν μια ισχυρή πυρηνική έκρηξη, ας πούμε, στον ωκεανό, θα προκαλούσε μια μεγαλειώδη θερμοπυρηνική έκρηξη σε ολόκληρο τον πλανήτη. Άλλωστε, δεν περιέχει τόσο λίγο δευτέριο - περίπου 20 γραμμάρια ανά κυβικό μέτρο νερού. Ευτυχώς, οι υπολογισμοί έχουν δείξει ότι μια τέτοια συγκέντρωση δεν θα είναι αρκετή για να ξεκινήσει μια θερμοπυρηνική αλυσιδωτή αντίδραση.
Αλλά οι σκεπτικιστές επιστήμονες δεν ησύχασαν και έθεσαν ένα νέο ερώτημα, ακόμη πιο σοβαρό: εάν μια ισχυρή πυρηνική ή θερμοπυρηνική έκρηξη στην ατμόσφαιρα θα οδηγούσε σε μια αλυσιδωτή αντίδραση σύνθεσης αζώτου. Με απλά λόγια, δεν θα φουντώνει ολόκληρη η ατμόσφαιρα κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης, όπως και οι ατμοί της βενζίνης αν χτυπήσετε ένα σπίρτο μέσα τους; Στον Teller και στον Konopinski ανατέθηκε ο υπολογισμός της πιθανότητας ενός τέτοιου αποτελέσματος. Σύντομα εμφανίστηκε η έκθεση LA-602 (LA - Λος Άντζελες, επειδή οι επιστήμονες πίστευαν σε αυτήν την πόλη), στην οποία, σε 22 σελίδες, εξηγήθηκε λεπτομερώς, με υπολογισμούς και γραφήματα, ότι η πιθανότητα μιας τέτοιας εξέλιξης γεγονότων είναι εξαιρετικά χαμηλός. Η ατμόσφαιρά μας είναι πολύ αραιή για να προκαλέσει αλυσιδωτή αντίδραση. Είναι σαν ένα μονοπάτι από ντόμινο: θα πέσουν σε μια αλυσίδα μόνο αν το ένα ντόμινο φτάσει στο άλλο καθώς πέφτει. Εάν η απόσταση μεταξύ τους είναι μεγαλύτερη, η αλυσίδα των πτώσεων δεν θα λειτουργήσει. Έτσι, η απόσταση μεταξύ των ατόμων στην ατμόσφαιρά μας είναι πολύ μεγάλη.
Στο τέλος της έκθεσής τους, οι επιστήμονες έγραψαν:
"Ωστόσο, υπάρχει η πιθανότητα ότι άλλοι, απλούστεροι τύποι καύσης μπορεί να συμβούν στην ατμόσφαιρα... Η πολυπλοκότητα του επιχειρήματος και η έλλειψη ικανοποιητικών πειραματικών δεδομένων καθιστούν ιδιαίτερα επιθυμητή την περαιτέρω εργασία σε αυτό το θέμα."
Φυσικά, δεν έχει γίνει καμία επιπλέον εργασία για το θέμα αυτό. Ο κίνδυνος να εκραγεί η ατμόσφαιρα κατά τη διάρκεια της δοκιμής της πρώτης πυρηνικής φόρτισης υπολογίστηκε από ορισμένους επιστήμονες ως εξής: 1: 3.000.000 Αυτό είναι ακόμη και λίγο περισσότερο από την πιθανότητα να κερδίσετε ένα εκατομμύριο δολάρια σε ένα λαχείο. Αλλά κάποιος το κερδίζει, αυτό το εκατομμύριο, κάποιος έχει μια ευκαιρία.
Η έκθεση LA-602 ταξινομήθηκε και παρέμεινε στα αρχεία για μισό αιώνα. Τότε η ανθρωπότητα έμαθε για τον κίνδυνο που εκτέθηκε στις 16 Ιουλίου 1945, όταν η πρώτη ατομική βόμβα στην ιστορία εξερράγη σε ένα χώρο δοκιμών στο Νέο Μεξικό (ΗΠΑ).
Μαύρη τρύπα
Το 1999, όταν ο σχετικιστικός επιταχυντής βαρέων ιόντων RHIC ετοιμαζόταν να εκτοξευθεί στο Εθνικό Εργαστήριο Brookhaven (Upton, Νέα Υόρκη, ΗΠΑ), δεν ήταν πλέον δυνατό να κρύψει το άγχος των επιστημόνων από το κοινό. Τότε, πριν από 10 χρόνια, ο Walter Wagner δημοσίευσε ένα άρθρο στο Scientific American στο οποίο τρόμαζε τους πάντες με την πιθανότητα σχηματισμού μιας μικροσκοπικής μαύρης τρύπας σε έναν επιταχυντή, η οποία θα άρχιζε να καταβροχθίζει τον πλανήτη μας και θα τον καταβρόχθιζε.
Διάγραμμα του επιταχυντή ιόντων RHIC που βρίσκεται στο εργαστήριο Brookhaven. Πρώτα, τα ιόντα περνούν μέσα από πολλούς προκαταρκτικούς επιταχυντές, στη συνέχεια, έχοντας αποκτήσει ενέργεια περίπου 100 MeV, εισέρχονται στο σύγχροτρο AGS, όπου επιταχύνονται σε αρκετά GeV. Τέλος, τα επιταχυνόμενα ιόντα τροφοδοτούνται στους κύριους δακτυλίους του RHIC (μπλε και κίτρινο), οι οποίοι τέμνονται σε πολλά σημεία για να επιτρέψουν στα σωματίδια να συγκρουστούν. Αυτή τη στιγμή λειτουργούν δύο ανιχνευτές στο RHIC: το STAR και το PHENIX. Φωτογραφία από bnl.gov
Είναι πολύ πιθανό ο άνθρωπος να έχει δημιουργήσει μικροσκοπικές μαύρες τρύπες περισσότερες από μία φορές. Θεωρητικά προβλέπεται ότι μπορεί να προκύψουν ως αποτέλεσμα πυρηνικής ή θερμοπυρηνικής αντίδρασης. Στο επίκεντρο μιας πυρηνικής έκρηξης, για παράδειγμα. Τέτοιες τρύπες ονομάζονταν «κβαντικές». Ωστόσο, δεν είναι επικίνδυνα για τους ανθρώπους - πετούν έξω από αυτή την έκρηξη με ταχύτητες σχεδόν φωτός και απλώς τρυπούν τη Γη σε κλάσματα δευτερολέπτου, χωρίς να της προκαλέσουν καμία ζημιά.
Ένα άλλο πράγμα είναι μια μαύρη τρύπα που μπορεί να προκύψει σε έναν επιταχυντή. Εδώ η ταχύτητά του μπορεί να είναι σημαντικά μικρότερη, ακόμη και μηδενική. Και αν εμφανιστεί μια τέτοια τρύπα, θα πέσει αμέσως στη Γη - θα πετάξει στο κέντρο του πλανήτη, όπου μετά από αρκετές ταλαντευτικές κινήσεις θα ηρεμήσει. Αλλά θα αρχίσει να τρώει την ύλη που πέφτει πάνω του, και αυτή η διαδικασία θα επιταχυνθεί καθώς η μάζα της τρύπας μεγαλώνει. Και εδώ υπάρχουν πολλές επιλογές.
Οι μαύρες τρύπες, σύμφωνα με τους φυσικούς, μπορούν να εμφανιστούν ως αποτέλεσμα συγκρούσεων σωματιδίων στον LHC.
Αισιόδοξα, η διαδικασία καταβρόχθισης θα μπορούσε να διαρκέσει αρκετά δισεκατομμύρια χρόνια. Σε αυτή την περίπτωση, η Γη θα καταπιεί πρώτα ο Ήλιος, διογκωμένη στο μέγεθος ενός κόκκινου γίγαντα. Και μόνο τότε η τρύπα θα φάει και τον πλανήτη και το αστέρι - και τότε θα ηρεμήσει. Εάν το Σύμπαν μας έχει δύο κρυφές διαστάσεις, τότε, σύμφωνα με τους επιστήμονες, η διαδικασία απορρόφησης θα διαρκέσει ακόμη περισσότερο. Ωστόσο, πιθανότατα, μια τέτοια κρυφή διάσταση είναι μία, που σημαίνει, σύμφωνα με τους ίδιους υπολογισμούς, η τρύπα θα καταβροχθίσει τη Γη σε 27 χρόνια.
Σύμφωνα με το τελευταίο σενάριο, περίπου 15 χρόνια μετά την έναρξη της διαδικασίας, η Γη θα αρχίσει να ζεσταίνεται αισθητά, γιατί όταν μια μαύρη τρύπα απορροφά εντατικά την ύλη, μέρος της - περίπου το μισό - εκπέμπεται με τη μορφή ενέργειας και αυτή η ενέργεια θα ζεσταίνει όλο και περισσότερο τον πλανήτη μας. Θα ξεκινήσει βίαιη ηφαιστειακή δραστηριότητα στη Γη, η ατμόσφαιρα θα γίνει θολό και θα γίνει ακατάλληλη για αναπνοή. Έτσι, δεν θα ζήσουμε για να δούμε τη μεγαλειώδη κατάρρευση.
Θα ξεκινήσει βίαιη ηφαιστειακή δραστηριότητα στη Γη, η ατμόσφαιρα θα γίνει θολό και θα γίνει ακατάλληλη για αναπνοή.
Ο Frank Wilczek, υπάλληλος του Ινστιτούτου Προηγμένων Μελετών (Princeton, New Jersey, ΗΠΑ), ανέλαβε να απομυθοποιήσει την ιστορία τρόμου . Το κύριο επιχείρημά του ήταν ότι μια τρύπα, αν εμφανιστεί, θα έπρεπε να εξαφανιστεί σχεδόν αμέσως μετά την εμφάνισή της. Το 1975, ο διάσημος Άγγλος θεωρητικός φυσικός Stephen Hawking υπολόγισε ότι μια μαύρη τρύπα όχι μόνο απορροφά, αλλά και εκπέμπει - όσο πιο έντονα, τόσο μικρότερη είναι η μάζα της. Με απλά λόγια, μια μικροσκοπική μαύρη τρύπα θα πρέπει να εξατμιστεί αμέσως μετά το σχηματισμό, σε 10 έως -80 δευτερόλεπτα. Αν και αυτά είναι μόνο υπολογισμοί, κανείς δεν έχει παρατηρήσει τη διαδικασία Hawking στην πράξη. Κανείς όμως μέχρι στιγμής δεν έχει καταφέρει να διαψεύσει τις θεωρητικές του κατασκευές, οπότε φαίνονται πολύ πειστικές.
Και οι ιμάντες έσταζαν
Ο Wilczek πρότεινε μια άλλη υπόθεση, η οποία κατά τη γνώμη του ήταν πιο ρεαλιστική. Ας θυμηθούμε: η ύλη αποτελείται από μόρια, μόρια - από άτομα, άτομα - από στοιχειώδη σωματίδια, σωματίδια - από κουάρκ, και τα κουάρκ πιθανότατα αποτελούνται από κάτι, αλλά δεν έχουμε σκάψει ακόμα τόσο βαθιά. Τώρα γνωρίζουμε έξι τύπους κουάρκ. Οι λυρικοί επιστήμονες τα χώρισαν σε τρεις «γενιές» και τα είδη ονομάστηκαν «αρώματα» (εντελώς αυθαίρετα, χωρίς καμία εξήγηση), τα οποία έλαβαν τα ακόλουθα ονόματα: «κάτω» και «άνω» (1η γενιά), «παράξενο» και « μαγεμένος " (2η γενιά), "υπέροχη" και "αληθινή" (3η γενιά).
Όταν συγκρούονται σε έναν επιταχυντή ή σε οποιονδήποτε άλλο επιταχυντή φορτισμένων σωματιδίων (κυκλοτρόνιο, βήτατρον, φασότρον κ.λπ.), τα ηλεκτρόνια, τα πρωτόνια και άλλα στοιχειώδη σωματίδια διασπώνται σε κουάρκ, από τα οποία «χυτεύονται» νέα σωματίδια. Υπολογίζεται ότι το αποτέλεσμα θα μπορούσε να είναι ένα σταθερό σωματίδιο που αποτελείται από ελαφριά κουάρκ πάνω και κάτω και βαριά παράξενα κουάρκ. Στη Δύση, οι επιστήμονες ονόμασαν αυτόν τον συνδυασμό παράξενο («παράξενη σταγόνα»). Με βάση αυτόν τον κυριολεκτικό όρο, ο Ρώσος αστρονόμος Σεργκέι Ποπόφ βρήκε τον ρωσικό όρο - straplya ή strapelka. Το όνομα κόλλησε.
Σε σύγκριση με τη συνηθισμένη ύλη, η "περίεργη ύλη" που συναρμολογείται από ιμάντες βρίσκεται σε ενεργειακά πιο ευνοϊκή θέση (όπως ακριβώς ένα ντόμινο που τοποθετείται σε ένα τραπέζι είναι σε πιο ενεργειακά ευνοϊκή θέση από ένα που τοποθετείται στην άκρη του). Μερικοί επιστήμονες προτείνουν ότι τα αστέρια νετρονίων αποτελούνται από περίεργη ύλη. Άλλοι πιστεύουν ότι είναι ακριβώς αυτό που συνθέτει την πολύ «σκοτεινή ύλη», η οποία είναι πέντε φορές πιο άφθονη στο Σύμπαν από τη συνηθισμένη ύλη, αλλά την οποία δεν μπορούμε να δούμε με κανέναν τρόπο.
Σχηματισμός και ανάπτυξη λουριών.
Εάν, ως αποτέλεσμα του διαφράγματος του επιταχυντή, δημιουργηθεί ένας σταθερός αρνητικά φορτισμένος ιμάντας και δεν έχουν βρεθεί ακόμη εμπόδια σε αυτό, ενδέχεται να εξελιχθούν περαιτέρω γεγονότα όπως αυτό. Όταν συγκρούεται με ένα συνηθισμένο σωματίδιο, το τελευταίο θα μετατραπεί επίσης σε λουρί (σαν να σπρώξετε ένα όρθιο ντόμινο, θα μετατραπεί σε ένα ενεργειακά πιο ευνοϊκό ξαπλωμένο) και θα απελευθερωθεί σημαντική ενέργεια. Η διαδικασία θα συνεχιστεί μέχρι να μην μείνουν κανονικά σωματίδια τριγύρω. Δηλαδή, θα συμβεί μια έκρηξη σαν σουπερνόβα, μετά την οποία στη θέση του πλανήτη μας θα παραμείνει είτε ένα αστέρι νετρονίων, είτε ένας πλανήτης με σκούρο ύφασμα, είτε κάτι άλλο που είναι ακόμα δύσκολο να φανταστεί κανείς. Οι άνθρωποι δεν θα μπορούν πλέον να παρατηρούν τις συνέπειες της εμφάνισης του ιμάντα. Ίσως το πλήρωμα του ISS να το πετύχει, αλλά ακόμα και τότε είναι απίθανο.
Δεν χρειαζόμαστε τέτοιο «ιδανικό»!
Ακολουθώντας τον Vilczek, ακολούθησαν και άλλοι «λυπημένοι», προσφέροντας τις δικές τους επιλογές για μια πιθανή «αυτοκτονία από σύγκρουση» της ανθρωπότητας.
Αν νομίζετε ότι το κενό είναι κενό, δεν έχετε απόλυτο δίκιο, και από την άποψη των φυσικών, δεν έχετε καθόλου δίκιο, γιατί το φυσικό κενό είναι ένα πολύπλοκο σύστημα πολλών πεδίων που αλληλεπιδρούν. Στην ιδανική περίπτωση, το κενό θα πρέπει να έχει μηδενικό επίπεδο ενέργειας. Ωστόσο, τώρα οι περισσότεροι επιστήμονες πιστεύουν ότι το κενό μας είναι ενεργειακά κορεσμένο. Ονομάστηκε ακόμη και «ψεύτικο». Υπάρχουν υπολογισμοί που δείχνουν ότι ένας όγκος κενού ίσος με έναν συνηθισμένο λαμπτήρα περιέχει τόση πολλή ενέργεια που μπορεί να βράσει τον Παγκόσμιο Ωκεανό. Μπορούμε μόνο να μαντέψουμε πώς να χρησιμοποιήσουμε αυτή την ενέργεια.
Αν όμως η ενέργεια του κενού μας δεν είναι στο μηδενικό επίπεδο, τότε μπορεί να «σπρωχθεί» σε χαμηλότερο επίπεδο. Όπως στην περίπτωση μιας ορεινής λίμνης: μπορεί να πιτσιλίσει ήρεμα σε υψόμετρο αρκετών χιλιάδων μέτρων μέχρι να ανατινάξουμε το φράγμα που την συγκρατεί. Μετά από αυτό, το νερό θα κατέβει ορμητικά με ένα γρήγορο ρεύμα σε μια πιο πλεονεκτική κατάσταση με λιγότερη δυναμική ενέργεια, απελευθερώνοντας ενέργεια στην πορεία που θα καταστρέψει οτιδήποτε στο πέρασμά του έχει αρκετή ισχύ.
Τίποτα δεν λέει ότι μια φυσαλίδα κενού λιγότερο ενεργειακά κορεσμένη από τη δική μας (πιο «ιδανική» από τη δική μας) μπορεί να σχηματιστεί στον επιταχυντή, αλλά τίποτα δεν λέει το αντίθετο. Οι επιστήμονες γενικά δυσκολεύονται να πουν τι ακριβώς μπορεί να σχηματιστεί σε αυτό. Λένε: συγκρουόμαστε δύο δοκάρια και βλέπουμε τι γίνεται ως αποτέλεσμα. Αν ξαφνικά εμφανιστεί αυτή η φούσκα σε αυτό, θα αρχίσει να μεγαλώνει με την ταχύτητα του φωτός, απελευθερώνοντας ενέργεια και δημιουργώντας ένα νέο κενό, και μαζί με αυτό έναν νέο χώρο, έναν νέο κόσμο, με νέους νόμους και νέες παραμέτρους. Είναι πολύ πιθανό ότι έτσι γεννήθηκε ο κόσμος μας, αντικαθιστώντας τον προηγούμενο, που καταστράφηκε πριν από δισεκατομμύρια χρόνια από περίεργους επιστήμονες.
Δεν χρειαζόμαστε ένα «αληθινό κενό». Νιώθουμε καλά και με το "ψεύτικο".
Ο διάσημος Βρετανός βασιλικός αστροφυσικός Μάρτιν Ρις στο βιβλίο του «On The Future: Prospects for Humanity» περιγράφει τη διαδικασία κάπως έτσι: «Το μποζόνιο Higgs (που ελήφθη στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων - V.C.) Υπάρχει ένα χαρακτηριστικό που προκαλεί ανησυχία: μπορεί γίνονται εξαιρετικά ασταθείς σε ενέργειες της τάξης των 100 δισεκατομμυρίων γιγαηλεκτρονβολτ (GeV)... Αν συμβεί αυτό, τότε η κατάρρευση του κενού θα αρχίσει στο Σύμπαν και θα εμφανιστεί μια φυσαλίδα «πραγματικού κενού», η οποία θα φουσκώσει με την ταχύτητα του φωτός ανά πάσα στιγμή».
Θανατηφόρο ΜΟΝΟΠΩΛΙΟ
Όλοι γνωρίζουν ότι ένας μαγνήτης έχει δύο πόλους. Είναι δυνατόν να πάρεις μαγνήτη με έναν πόλο; Οι επιστήμονες εξακολουθούν να παλεύουν με αυτό το ερώτημα. Θεωρητικά, τίποτα στη φυσική μέχρι στιγμής δεν έρχεται σε αντίθεση με την πιθανότητα ύπαρξης «μονόπολων» (σωματίδια με έναν πόλο, από τα οποία μπορεί να αποτελείται ένας μονοπολικός μαγνήτης).
25 Σεπτεμβρίου 2022
Συνεχίζουμε να περιγράφουμε παγκόσμιες σούπερ καταστροφές που μπορεί και σίγουρα θα αντιμετωπίσει η ανθρωπότητα στο εγγύς μέλλον. Επόμενο
Καταστροφή #19: Θανάσιμη περιέργεια
Ένα νέο Σύμπαν μπορεί να γεννηθεί από τον πλανήτη μας. Αυτό απλά δεν μπορεί να μας κάνει ευτυχισμένους
Ο διάσημος Σοβιετικός ακαδημαϊκός, βραβευμένος με διάφορα βραβεία, Hero of Labor, ένας από τους κύριους ειδικούς στα προβλήματα της ελεγχόμενης θερμοπυρηνικής σύντηξης, Lev Artsimovich, όρισε την επιστήμη ως «μια μοναδική ευκαιρία να ικανοποιήσει κανείς τη δική του περιέργεια με δημόσια δαπάνη».
Νομίζω ότι ο αρχαίος Κινέζος χημικός, αλέθοντας ένα μείγμα άλατος, θείου και κάρβουνου σε ένα πέτρινο κύπελλο, δεν σκόπευε καθόλου να πεθάνει. Ίσως μάλιστα επέζησε αφού χτύπησε πολύ δυνατά την πυρίτιδα που προέκυψε με όλμο. Ίσως να μην τραυματίστηκε καν σοβαρά. Αυτό ήταν το τίμημα για την ικανοποιημένη περιέργεια. Επιπλέον, η περιέργεια ήταν τόσο αδιάφορη που η ιστορία δεν άφησε καν το όνομα αυτής της ιδιοφυΐας.
Πύραυλος πυρίτιδας, πρώιμη κινεζική γκραβούρα
Όμως το όνομα του Άλφρεντ Νόμπελ παραμένει στην ιστορία . Το τίμημα της περιέργειάς του ήταν η ζωή του μικρότερου και αγαπημένου του αδελφού Εμίλ και πέντε τυχαίων περαστικών που έτυχε να βρεθούν κοντά στο σπίτι στο οποίο δημιούργησε τον δυναμίτη του. Το εργαστήριο εξερράγη τη στιγμή που ο Άλφρεντ δεν ήταν εκεί. Εξερράγη τόσο πολύ που δεν έμεινε σχεδόν τίποτα από το δωμάτιο και ο ηλικιωμένος πατέρας του επιστήμονα, ο Emanuel Nobel, που έμενε εκεί κοντά, έπαθε σοβαρή διάσειση και τρελάθηκε.
Είναι αυτονόητο ότι ο Άλφρεντ Νόμπελ, οπλισμένος με τη δουλειά προηγούμενων επιστημόνων, είχε πολύ μεγαλύτερη ικανότητα να καταστρέψει την ανθρωπότητα από τους αρχαίους Κινέζους. Και όσο προχωράμε, τόσο αυξάνονται αυτές οι ευκαιρίες για τους επιστήμονες. Ποιος ξέρει τι θα είχε συμβεί στη θέση της Ρώμης τώρα, αν η αντίδραση της πυρηνικής διάσπασης ήταν λίγο πιο απλή, αλλά ο Ενρίκο Φέρμι, που ενδιαφέρθηκε για τη διάσπαση βήτα και την ακτινοβολία νετρονίων, πέτυχε.
Έκρηξη του ωκεανού και της ατμόσφαιρας
Είναι αλήθεια ότι ο Ενρίκο ήταν ένας πολύ προσεκτικός επιστήμονας. Ήταν αυτός που εξέφρασε πρώτος την «τρελή» ιδέα ότι μια πυρηνική έκρηξη θα μπορούσε να οδηγήσει στη σύντηξη των ατόμων ηλίου από το δευτέριο (αν υπάρχει στη ζώνη έκρηξης στην απαιτούμενη ποσότητα) και αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια πολύ πιο ισχυρή θερμοπυρηνική έκρηξη. Το καθήκον να αντικρούσουν «τέτοιες ανοησίες» δόθηκε σε δύο φυσικούς όχι λιγότερο σοβαρούς από τον Fermi - τον Edward Teller και τον Emil Konopinski. Κάθισαν να δουλέψουν, έκαναν τα μαθηματικά και κατέληξαν στην απάντηση: αυτό που είπε ο Φέρμι είναι πολύ πιθανό. Ο Τέλερ ήταν τόσο γοητευμένος από τους υπολογισμούς που αργότερα ήταν αυτός που ηγήθηκε του αμερικανικού έργου για τη δημιουργία μιας βόμβας υδρογόνου (θερμοπυρηνική).
Έκρηξη της πρώτης σοβιετικής θερμοπυρηνικής συσκευής RDS-6s ("sloika", επίσης γνωστή ως "Joe-4")
Τα αποτελέσματα της δοκιμής ειδοποίησαν τότε τους επιστήμονες και αναρωτήθηκαν αν μια ισχυρή πυρηνική έκρηξη, ας πούμε, στον ωκεανό, θα προκαλούσε μια μεγαλειώδη θερμοπυρηνική έκρηξη σε ολόκληρο τον πλανήτη. Άλλωστε, δεν περιέχει τόσο λίγο δευτέριο - περίπου 20 γραμμάρια ανά κυβικό μέτρο νερού. Ευτυχώς, οι υπολογισμοί έχουν δείξει ότι μια τέτοια συγκέντρωση δεν θα είναι αρκετή για να ξεκινήσει μια θερμοπυρηνική αλυσιδωτή αντίδραση.
Αλλά οι σκεπτικιστές επιστήμονες δεν ησύχασαν και έθεσαν ένα νέο ερώτημα, ακόμη πιο σοβαρό: εάν μια ισχυρή πυρηνική ή θερμοπυρηνική έκρηξη στην ατμόσφαιρα θα οδηγούσε σε μια αλυσιδωτή αντίδραση σύνθεσης αζώτου. Με απλά λόγια, δεν θα φουντώνει ολόκληρη η ατμόσφαιρα κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης, όπως και οι ατμοί της βενζίνης αν χτυπήσετε ένα σπίρτο μέσα τους; Στον Teller και στον Konopinski ανατέθηκε ο υπολογισμός της πιθανότητας ενός τέτοιου αποτελέσματος. Σύντομα εμφανίστηκε η έκθεση LA-602 (LA - Λος Άντζελες, επειδή οι επιστήμονες πίστευαν σε αυτήν την πόλη), στην οποία, σε 22 σελίδες, εξηγήθηκε λεπτομερώς, με υπολογισμούς και γραφήματα, ότι η πιθανότητα μιας τέτοιας εξέλιξης γεγονότων είναι εξαιρετικά χαμηλός. Η ατμόσφαιρά μας είναι πολύ αραιή για να προκαλέσει αλυσιδωτή αντίδραση. Είναι σαν ένα μονοπάτι από ντόμινο: θα πέσουν σε μια αλυσίδα μόνο αν το ένα ντόμινο φτάσει στο άλλο καθώς πέφτει. Εάν η απόσταση μεταξύ τους είναι μεγαλύτερη, η αλυσίδα των πτώσεων δεν θα λειτουργήσει. Έτσι, η απόσταση μεταξύ των ατόμων στην ατμόσφαιρά μας είναι πολύ μεγάλη.
Στο τέλος της έκθεσής τους, οι επιστήμονες έγραψαν:
"Ωστόσο, υπάρχει η πιθανότητα ότι άλλοι, απλούστεροι τύποι καύσης μπορεί να συμβούν στην ατμόσφαιρα... Η πολυπλοκότητα του επιχειρήματος και η έλλειψη ικανοποιητικών πειραματικών δεδομένων καθιστούν ιδιαίτερα επιθυμητή την περαιτέρω εργασία σε αυτό το θέμα."
Φυσικά, δεν έχει γίνει καμία επιπλέον εργασία για το θέμα αυτό. Ο κίνδυνος να εκραγεί η ατμόσφαιρα κατά τη διάρκεια της δοκιμής της πρώτης πυρηνικής φόρτισης υπολογίστηκε από ορισμένους επιστήμονες ως εξής: 1: 3.000.000 Αυτό είναι ακόμη και λίγο περισσότερο από την πιθανότητα να κερδίσετε ένα εκατομμύριο δολάρια σε ένα λαχείο. Αλλά κάποιος το κερδίζει, αυτό το εκατομμύριο, κάποιος έχει μια ευκαιρία.
Η έκθεση LA-602 ταξινομήθηκε και παρέμεινε στα αρχεία για μισό αιώνα. Τότε η ανθρωπότητα έμαθε για τον κίνδυνο που εκτέθηκε στις 16 Ιουλίου 1945, όταν η πρώτη ατομική βόμβα στην ιστορία εξερράγη σε ένα χώρο δοκιμών στο Νέο Μεξικό (ΗΠΑ).
Μαύρη τρύπα
Το 1999, όταν ο σχετικιστικός επιταχυντής βαρέων ιόντων RHIC ετοιμαζόταν να εκτοξευθεί στο Εθνικό Εργαστήριο Brookhaven (Upton, Νέα Υόρκη, ΗΠΑ), δεν ήταν πλέον δυνατό να κρύψει το άγχος των επιστημόνων από το κοινό. Τότε, πριν από 10 χρόνια, ο Walter Wagner δημοσίευσε ένα άρθρο στο Scientific American στο οποίο τρόμαζε τους πάντες με την πιθανότητα σχηματισμού μιας μικροσκοπικής μαύρης τρύπας σε έναν επιταχυντή, η οποία θα άρχιζε να καταβροχθίζει τον πλανήτη μας και θα τον καταβρόχθιζε.
Διάγραμμα του επιταχυντή ιόντων RHIC που βρίσκεται στο εργαστήριο Brookhaven. Πρώτα, τα ιόντα περνούν μέσα από πολλούς προκαταρκτικούς επιταχυντές, στη συνέχεια, έχοντας αποκτήσει ενέργεια περίπου 100 MeV, εισέρχονται στο σύγχροτρο AGS, όπου επιταχύνονται σε αρκετά GeV. Τέλος, τα επιταχυνόμενα ιόντα τροφοδοτούνται στους κύριους δακτυλίους του RHIC (μπλε και κίτρινο), οι οποίοι τέμνονται σε πολλά σημεία για να επιτρέψουν στα σωματίδια να συγκρουστούν. Αυτή τη στιγμή λειτουργούν δύο ανιχνευτές στο RHIC: το STAR και το PHENIX. Φωτογραφία από bnl.gov
Είναι πολύ πιθανό ο άνθρωπος να έχει δημιουργήσει μικροσκοπικές μαύρες τρύπες περισσότερες από μία φορές. Θεωρητικά προβλέπεται ότι μπορεί να προκύψουν ως αποτέλεσμα πυρηνικής ή θερμοπυρηνικής αντίδρασης. Στο επίκεντρο μιας πυρηνικής έκρηξης, για παράδειγμα. Τέτοιες τρύπες ονομάζονταν «κβαντικές». Ωστόσο, δεν είναι επικίνδυνα για τους ανθρώπους - πετούν έξω από αυτή την έκρηξη με ταχύτητες σχεδόν φωτός και απλώς τρυπούν τη Γη σε κλάσματα δευτερολέπτου, χωρίς να της προκαλέσουν καμία ζημιά.
Ένα άλλο πράγμα είναι μια μαύρη τρύπα που μπορεί να προκύψει σε έναν επιταχυντή. Εδώ η ταχύτητά του μπορεί να είναι σημαντικά μικρότερη, ακόμη και μηδενική. Και αν εμφανιστεί μια τέτοια τρύπα, θα πέσει αμέσως στη Γη - θα πετάξει στο κέντρο του πλανήτη, όπου μετά από αρκετές ταλαντευτικές κινήσεις θα ηρεμήσει. Αλλά θα αρχίσει να τρώει την ύλη που πέφτει πάνω του, και αυτή η διαδικασία θα επιταχυνθεί καθώς η μάζα της τρύπας μεγαλώνει. Και εδώ υπάρχουν πολλές επιλογές.
Οι μαύρες τρύπες, σύμφωνα με τους φυσικούς, μπορούν να εμφανιστούν ως αποτέλεσμα συγκρούσεων σωματιδίων στον LHC.
Αισιόδοξα, η διαδικασία καταβρόχθισης θα μπορούσε να διαρκέσει αρκετά δισεκατομμύρια χρόνια. Σε αυτή την περίπτωση, η Γη θα καταπιεί πρώτα ο Ήλιος, διογκωμένη στο μέγεθος ενός κόκκινου γίγαντα. Και μόνο τότε η τρύπα θα φάει και τον πλανήτη και το αστέρι - και τότε θα ηρεμήσει. Εάν το Σύμπαν μας έχει δύο κρυφές διαστάσεις, τότε, σύμφωνα με τους επιστήμονες, η διαδικασία απορρόφησης θα διαρκέσει ακόμη περισσότερο. Ωστόσο, πιθανότατα, μια τέτοια κρυφή διάσταση είναι μία, που σημαίνει, σύμφωνα με τους ίδιους υπολογισμούς, η τρύπα θα καταβροχθίσει τη Γη σε 27 χρόνια.
Σύμφωνα με το τελευταίο σενάριο, περίπου 15 χρόνια μετά την έναρξη της διαδικασίας, η Γη θα αρχίσει να ζεσταίνεται αισθητά, γιατί όταν μια μαύρη τρύπα απορροφά εντατικά την ύλη, μέρος της - περίπου το μισό - εκπέμπεται με τη μορφή ενέργειας και αυτή η ενέργεια θα ζεσταίνει όλο και περισσότερο τον πλανήτη μας. Θα ξεκινήσει βίαιη ηφαιστειακή δραστηριότητα στη Γη, η ατμόσφαιρα θα γίνει θολό και θα γίνει ακατάλληλη για αναπνοή. Έτσι, δεν θα ζήσουμε για να δούμε τη μεγαλειώδη κατάρρευση.
Θα ξεκινήσει βίαιη ηφαιστειακή δραστηριότητα στη Γη, η ατμόσφαιρα θα γίνει θολό και θα γίνει ακατάλληλη για αναπνοή.
Ο Frank Wilczek, υπάλληλος του Ινστιτούτου Προηγμένων Μελετών (Princeton, New Jersey, ΗΠΑ), ανέλαβε να απομυθοποιήσει την ιστορία τρόμου . Το κύριο επιχείρημά του ήταν ότι μια τρύπα, αν εμφανιστεί, θα έπρεπε να εξαφανιστεί σχεδόν αμέσως μετά την εμφάνισή της. Το 1975, ο διάσημος Άγγλος θεωρητικός φυσικός Stephen Hawking υπολόγισε ότι μια μαύρη τρύπα όχι μόνο απορροφά, αλλά και εκπέμπει - όσο πιο έντονα, τόσο μικρότερη είναι η μάζα της. Με απλά λόγια, μια μικροσκοπική μαύρη τρύπα θα πρέπει να εξατμιστεί αμέσως μετά το σχηματισμό, σε 10 έως -80 δευτερόλεπτα. Αν και αυτά είναι μόνο υπολογισμοί, κανείς δεν έχει παρατηρήσει τη διαδικασία Hawking στην πράξη. Κανείς όμως μέχρι στιγμής δεν έχει καταφέρει να διαψεύσει τις θεωρητικές του κατασκευές, οπότε φαίνονται πολύ πειστικές.
Και οι ιμάντες έσταζαν
Ο Wilczek πρότεινε μια άλλη υπόθεση, η οποία κατά τη γνώμη του ήταν πιο ρεαλιστική. Ας θυμηθούμε: η ύλη αποτελείται από μόρια, μόρια - από άτομα, άτομα - από στοιχειώδη σωματίδια, σωματίδια - από κουάρκ, και τα κουάρκ πιθανότατα αποτελούνται από κάτι, αλλά δεν έχουμε σκάψει ακόμα τόσο βαθιά. Τώρα γνωρίζουμε έξι τύπους κουάρκ. Οι λυρικοί επιστήμονες τα χώρισαν σε τρεις «γενιές» και τα είδη ονομάστηκαν «αρώματα» (εντελώς αυθαίρετα, χωρίς καμία εξήγηση), τα οποία έλαβαν τα ακόλουθα ονόματα: «κάτω» και «άνω» (1η γενιά), «παράξενο» και « μαγεμένος " (2η γενιά), "υπέροχη" και "αληθινή" (3η γενιά).
Όταν συγκρούονται σε έναν επιταχυντή ή σε οποιονδήποτε άλλο επιταχυντή φορτισμένων σωματιδίων (κυκλοτρόνιο, βήτατρον, φασότρον κ.λπ.), τα ηλεκτρόνια, τα πρωτόνια και άλλα στοιχειώδη σωματίδια διασπώνται σε κουάρκ, από τα οποία «χυτεύονται» νέα σωματίδια. Υπολογίζεται ότι το αποτέλεσμα θα μπορούσε να είναι ένα σταθερό σωματίδιο που αποτελείται από ελαφριά κουάρκ πάνω και κάτω και βαριά παράξενα κουάρκ. Στη Δύση, οι επιστήμονες ονόμασαν αυτόν τον συνδυασμό παράξενο («παράξενη σταγόνα»). Με βάση αυτόν τον κυριολεκτικό όρο, ο Ρώσος αστρονόμος Σεργκέι Ποπόφ βρήκε τον ρωσικό όρο - straplya ή strapelka. Το όνομα κόλλησε.
Σε σύγκριση με τη συνηθισμένη ύλη, η "περίεργη ύλη" που συναρμολογείται από ιμάντες βρίσκεται σε ενεργειακά πιο ευνοϊκή θέση (όπως ακριβώς ένα ντόμινο που τοποθετείται σε ένα τραπέζι είναι σε πιο ενεργειακά ευνοϊκή θέση από ένα που τοποθετείται στην άκρη του). Μερικοί επιστήμονες προτείνουν ότι τα αστέρια νετρονίων αποτελούνται από περίεργη ύλη. Άλλοι πιστεύουν ότι είναι ακριβώς αυτό που συνθέτει την πολύ «σκοτεινή ύλη», η οποία είναι πέντε φορές πιο άφθονη στο Σύμπαν από τη συνηθισμένη ύλη, αλλά την οποία δεν μπορούμε να δούμε με κανέναν τρόπο.
Σχηματισμός και ανάπτυξη λουριών.
Εάν, ως αποτέλεσμα του διαφράγματος του επιταχυντή, δημιουργηθεί ένας σταθερός αρνητικά φορτισμένος ιμάντας και δεν έχουν βρεθεί ακόμη εμπόδια σε αυτό, ενδέχεται να εξελιχθούν περαιτέρω γεγονότα όπως αυτό. Όταν συγκρούεται με ένα συνηθισμένο σωματίδιο, το τελευταίο θα μετατραπεί επίσης σε λουρί (σαν να σπρώξετε ένα όρθιο ντόμινο, θα μετατραπεί σε ένα ενεργειακά πιο ευνοϊκό ξαπλωμένο) και θα απελευθερωθεί σημαντική ενέργεια. Η διαδικασία θα συνεχιστεί μέχρι να μην μείνουν κανονικά σωματίδια τριγύρω. Δηλαδή, θα συμβεί μια έκρηξη σαν σουπερνόβα, μετά την οποία στη θέση του πλανήτη μας θα παραμείνει είτε ένα αστέρι νετρονίων, είτε ένας πλανήτης με σκούρο ύφασμα, είτε κάτι άλλο που είναι ακόμα δύσκολο να φανταστεί κανείς. Οι άνθρωποι δεν θα μπορούν πλέον να παρατηρούν τις συνέπειες της εμφάνισης του ιμάντα. Ίσως το πλήρωμα του ISS να το πετύχει, αλλά ακόμα και τότε είναι απίθανο.
Δεν χρειαζόμαστε τέτοιο «ιδανικό»!
Ακολουθώντας τον Vilczek, ακολούθησαν και άλλοι «λυπημένοι», προσφέροντας τις δικές τους επιλογές για μια πιθανή «αυτοκτονία από σύγκρουση» της ανθρωπότητας.
Αν νομίζετε ότι το κενό είναι κενό, δεν έχετε απόλυτο δίκιο, και από την άποψη των φυσικών, δεν έχετε καθόλου δίκιο, γιατί το φυσικό κενό είναι ένα πολύπλοκο σύστημα πολλών πεδίων που αλληλεπιδρούν. Στην ιδανική περίπτωση, το κενό θα πρέπει να έχει μηδενικό επίπεδο ενέργειας. Ωστόσο, τώρα οι περισσότεροι επιστήμονες πιστεύουν ότι το κενό μας είναι ενεργειακά κορεσμένο. Ονομάστηκε ακόμη και «ψεύτικο». Υπάρχουν υπολογισμοί που δείχνουν ότι ένας όγκος κενού ίσος με έναν συνηθισμένο λαμπτήρα περιέχει τόση πολλή ενέργεια που μπορεί να βράσει τον Παγκόσμιο Ωκεανό. Μπορούμε μόνο να μαντέψουμε πώς να χρησιμοποιήσουμε αυτή την ενέργεια.
Αν όμως η ενέργεια του κενού μας δεν είναι στο μηδενικό επίπεδο, τότε μπορεί να «σπρωχθεί» σε χαμηλότερο επίπεδο. Όπως στην περίπτωση μιας ορεινής λίμνης: μπορεί να πιτσιλίσει ήρεμα σε υψόμετρο αρκετών χιλιάδων μέτρων μέχρι να ανατινάξουμε το φράγμα που την συγκρατεί. Μετά από αυτό, το νερό θα κατέβει ορμητικά με ένα γρήγορο ρεύμα σε μια πιο πλεονεκτική κατάσταση με λιγότερη δυναμική ενέργεια, απελευθερώνοντας ενέργεια στην πορεία που θα καταστρέψει οτιδήποτε στο πέρασμά του έχει αρκετή ισχύ.
Τίποτα δεν λέει ότι μια φυσαλίδα κενού λιγότερο ενεργειακά κορεσμένη από τη δική μας (πιο «ιδανική» από τη δική μας) μπορεί να σχηματιστεί στον επιταχυντή, αλλά τίποτα δεν λέει το αντίθετο. Οι επιστήμονες γενικά δυσκολεύονται να πουν τι ακριβώς μπορεί να σχηματιστεί σε αυτό. Λένε: συγκρουόμαστε δύο δοκάρια και βλέπουμε τι γίνεται ως αποτέλεσμα. Αν ξαφνικά εμφανιστεί αυτή η φούσκα σε αυτό, θα αρχίσει να μεγαλώνει με την ταχύτητα του φωτός, απελευθερώνοντας ενέργεια και δημιουργώντας ένα νέο κενό, και μαζί με αυτό έναν νέο χώρο, έναν νέο κόσμο, με νέους νόμους και νέες παραμέτρους. Είναι πολύ πιθανό ότι έτσι γεννήθηκε ο κόσμος μας, αντικαθιστώντας τον προηγούμενο, που καταστράφηκε πριν από δισεκατομμύρια χρόνια από περίεργους επιστήμονες.
Δεν χρειαζόμαστε ένα «αληθινό κενό». Νιώθουμε καλά και με το "ψεύτικο".
Ο διάσημος Βρετανός βασιλικός αστροφυσικός Μάρτιν Ρις στο βιβλίο του «On The Future: Prospects for Humanity» περιγράφει τη διαδικασία κάπως έτσι: «Το μποζόνιο Higgs (που ελήφθη στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων - V.C.) Υπάρχει ένα χαρακτηριστικό που προκαλεί ανησυχία: μπορεί γίνονται εξαιρετικά ασταθείς σε ενέργειες της τάξης των 100 δισεκατομμυρίων γιγαηλεκτρονβολτ (GeV)... Αν συμβεί αυτό, τότε η κατάρρευση του κενού θα αρχίσει στο Σύμπαν και θα εμφανιστεί μια φυσαλίδα «πραγματικού κενού», η οποία θα φουσκώσει με την ταχύτητα του φωτός ανά πάσα στιγμή».
Θανατηφόρο ΜΟΝΟΠΩΛΙΟ
Όλοι γνωρίζουν ότι ένας μαγνήτης έχει δύο πόλους. Είναι δυνατόν να πάρεις μαγνήτη με έναν πόλο; Οι επιστήμονες εξακολουθούν να παλεύουν με αυτό το ερώτημα. Θεωρητικά, τίποτα στη φυσική μέχρι στιγμής δεν έρχεται σε αντίθεση με την πιθανότητα ύπαρξης «μονόπολων» (σωματίδια με έναν πόλο, από τα οποία μπορεί να αποτελείται ένας μονοπολικός μαγνήτης).
Επιπλέον, στο πρώτο μισό του περασμένου αιώνα, ο διάσημος Άγγλος φυσικός, βραβευμένος με Νόμπελ το 1933, Paul Adrien Maurice Dirac σημείωσε: αν υποθέσουμε ότι τέτοια μονόπολα υπάρχουν πραγματικά, μπορούμε εύκολα και απλά να λύσουμε το περίπλοκο πρόβλημα του γιατί όλα τα φορτία στη φύση είναι πολλαπλάσια. του φορτίου ηλεκτρονίων.
Ωστόσο, όλες οι προσπάθειες να βρεθεί αυτό το μονόπολο δεν οδήγησαν σε τίποτα, αν και οι επιστήμονες το αναζήτησαν σε μαγνητικά μεταλλεύματα, μετεωρίτες και πετρώματα της σελήνης. Προσπάθησαν να εντοπίσουν τα ίχνη του χρησιμοποιώντας ειδικούς υπόγειους ανιχνευτές. Αρκετές φορές, κατά τη διάρκεια διαφόρων πειραμάτων, οι ερευνητές φάνηκαν να μπορούν να ανιχνεύσουν μονόπολα φωτός είτε σε κοσμικές ακτίνες είτε σε υπεραγωγούς, αλλά κανείς δεν μπόρεσε να επαναλάβει αυτά τα πειράματα.
Ίσως αυτό είναι για το καλύτερο: αν καταφέρουμε να δημιουργήσουμε ένα βαρύ μονόπολο, δεν θα χρειάζεται πλέον να το χαιρόμαστε. Για ένα τέτοιο μονόπολο, σύμφωνα με τους υπολογισμούς, θα έχει το υψηλότερο δυναμικό ιονισμού. Αυτό θα κάνει τα πρωτόνια και τα νετρόνια να διασπαστούν σε ελαφρύτερα σωματίδια παρουσία του. Και η αποσύνθεση θα συνοδεύεται από απελευθέρωση ενέργειας, με άλλα λόγια, μια έκρηξη. Αυτή η έκρηξη θα συνεχιστεί έως ότου δεν μείνει ούτε ένα πρωτόνιο γύρω από το μονόπολο, δηλαδή έως ότου η ύλη της Γης χωριστεί πλήρως σε στοιχειώδη σωματίδια.
Υπολογιστικό μοντέλο του αποτελέσματος απόκτησης βαρέως μαγνητικού μονοπόλου, Φωτογραφία: Συνεργασία MoEDAL
Οι επικριτές αυτής της θεωρίας λένε ότι ένα σταθερό μαγνητικό μονόπολο πρέπει να είναι ένα πολύ βαρύ σωματίδιο για να γίνει επικίνδυνο. Και οι σύγχρονοι επιταχυντές απλά δεν έχουν αρκετή ισχύ για να τους δημιουργήσουν. Στο οποίο απαντούν οι υποστηρικτές της θεωρίας: δεδομένου ότι η φύση του μονοπόλου δεν είναι απολύτως σαφής σε εμάς γενικά, δεν μπορούμε να πούμε με βεβαιότητα ποιες ικανότητες επαρκούν για την παραγωγή του. Ποιος ξέρει, ίσως η σύγκρουση κάποιων βαρέων διπόλων όπως ένα πρωτόνιο και το άψιλον θα δημιουργήσει το πολύ βαρύ μονόπολο που τόσο φοβόμαστε.
Αυτή η επιλογή εξετάζεται ακόμη και στις εκθέσεις ασφαλείας του κύριου κέντρου στη γη για τη διεξαγωγή τέτοιων πειραμάτων - CERN (Γαλλικό Conseil européen pour la recherche nucléaire - «Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικής Έρευνας», CERN). Οι επιστήμονες καθησυχάζουν το κοινό, διαβεβαιώνοντας ότι ακόμα κι αν εμφανιστεί ένα τέτοιο υπερμονοπώλιο, θα φύγει γρήγορα από τη Γη.
Μικρή Μεγάλη Έκρηξη
Ο Καναδός φιλόσοφος John Leslie βρήκε έναν άλλο τρόπο να καταστρέψει τον κόσμο χρησιμοποιώντας έναν ισχυρό επιταχυντή. Με ένα πείραμα, ο Leslie πρότεινε στο βιβλίο του «The End of the World: The Theory and Practice of Human Extinction», είναι δυνατό να ξεκινήσει η διαδικασία μιας νέας Μεγάλης Έκρηξης. Για να γίνει αυτό, χρειάζεται απλώς να επιτύχετε πυκνότητα ενέργειας (ύλης) από 10 έως 70 τόνους ανά κυβικό εκατοστό. Ο Leslie αποδεικνύει ότι αυτό μπορεί να μην απαιτεί πολλή ενέργεια - λιγότερη από αυτή που απελευθερώνεται κατά την έκρηξη μιας μέσης θερμοπυρηνικής νάρκης ξηράς.
Έμμεσα, αυτή η υπόθεση, όπως και η υπόθεση της αστάθειας στο κενό, επιβεβαιώνεται από πρόσφατους υπολογισμούς από μαθηματικούς. Εάν μπορεί να υπάρχουν πολλά σύμπαντα, τότε η συντριπτική τους πλειοψηφία είναι ικανή να δημιουργήσει οι ίδιοι νέα σύμπαντα. Συμπεριλαμβανομένων των ανεπιτυχών φυσικών πειραμάτων που πραγματοποιήθηκαν από παράλογους εκπροσώπους ευφυών πολιτισμών.
Και εδώ είναι το πιο ενδιαφέρον. Γεγονός είναι ότι ένας επιταχυντής κατασκευάζεται ήδη κοντά στη Μόσχα, έργο του οποίου είναι να προσομοιώσει τη Μεγάλη Έκρηξη. Αλλά περισσότερα για αυτό παρακάτω.
Ανοησίες!?
Προκειμένου να προστατευθούν οι συγκρουόμενοι, τα κυκλοτρόνια και τα φασοτρόνια από αυτές τις επιθέσεις, δόθηκε σε μια ομάδα επιστημόνων το καθήκον να μελετήσει διεξοδικά τα πιο πιθανά σενάρια. Εκτός από τον ήδη αναφερθέντα Frank Wilczek, η ομάδα περιελάμβανε δύο ακόμη καθηγητές από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (Cambridge, Μασαχουσέτη, ΗΠΑ), τον Wit Buza και τον Robert Jaff , καθώς και τον καθηγητή Jack Sandweiss από το Πανεπιστήμιο Yale. Και στις 28 Σεπτεμβρίου 1999, εμφανίστηκε μια έκθεση, την οποία οι συγγραφείς με τίτλο «Ανασκόπηση κερδοσκοπικών καταστροφικών σεναρίων για το RHIC».
Στην έκθεση, οι επιστήμονες ανέλυσαν τρία σενάρια καταστροφής:τεχνητή μαύρη τρύπα
αστάθεια στο κενό
και την πιθανή εμφάνιση στραπέλες.
Και τα τρία σενάρια θεωρήθηκαν απίθανα από τους φυσικούς. Ακριβώς όχι απίστευτο, αλλά απίθανο, δηλαδή «πιθανό, αλλά απίθανο». Το κύριο επιχείρημα ήταν ότι στη φύση, οι συγκρούσεις σωματιδίων σε ενέργειες πολύ υψηλότερες από αυτές που επιτυγχάνονται στους σύγχρονους επιταχυντές, συμβαίνουν για περισσότερα από 13 δισεκατομμύρια χρόνια, και το Σύμπαν μας είναι ακόμα ζωντανό. Αν ναι, τότε δεν πρέπει να φοβάστε τους συγκρουόμενους. Οι κοσμικές ακτίνες βομβαρδίζουν συνεχώς όχι μόνο τη Γη, τυλιγμένη στην ατμόσφαιρα και το μαγνητικό πεδίο, αλλά και την εντελώς απροστάτευτη Σελήνη και αστέρια - δεν έχουν φάει ακόμη από μια μαύρη τρύπα, δεν έχουν μετατραπεί σε "παράξενα αντικείμενα" από έναν αδέσποτο στραπό, και όχι ανατινάχτηκε σε ένα νέο σύμπαν «πραγματικά φυσαλίδα κενού». Όλα αυτά περιγράφηκαν όμορφα σε 26 σελίδες, με τύπους και υπολογισμούς.
Στη συνέχεια, οι επιστήμονες πιστέψαμε, το RHIC εκτοξεύτηκε και πραγματικά δεν συνέβη τίποτα ιδιαίτερο. Τα πάθη φούντωσαν ξανά το 2008, όταν το CERN άρχισε να προετοιμάζεται για την εκτόξευση του LHC (Large Hadron Collider), η ενέργεια του οποίου υποτίθεται ότι ξεπερνούσε την ενέργεια του προκατόχου του Brookhaven. Τότε η παγκόσμια κοινότητα, ήδη προειδοποιημένη για τον κίνδυνο από το πάνσοφο Διαδίκτυο, έφερε ξανά στο φως τρομερά σενάρια. Επιπλέον, την τελευταία δεκαετία, οι υποστηρικτές τους κατάφεραν να προετοιμάσουν και να σκιαγραφήσουν ενστάσεις για τα επιχειρήματα των ήρεμων αντιπάλων τους.
Αυτές είναι οι ενστάσεις.Το γεγονός ότι δεν έχουν συμβεί ακόμη προβλήματα στη Γη και στον Ήλιο δεν σημαίνει τίποτα, γιατί αν τους συνέβαινε κάτι, δεν θα μπορούσαμε πλέον να το παρατηρήσουμε και να μιλήσουμε για τον κίνδυνο και την ασφάλεια του LHC.
Το ότι η Σελήνη υπάρχει ακόμα και δεν εκρήγνυται δεν σημαίνει τίποτα. Είναι πιθανό ότι η Γη είχε αρχικά τρεις δωδεκάδες φεγγάρια, από τα οποία μόνο ένα έχει απομείνει τώρα.
Ωστόσο, όλες οι προσπάθειες να βρεθεί αυτό το μονόπολο δεν οδήγησαν σε τίποτα, αν και οι επιστήμονες το αναζήτησαν σε μαγνητικά μεταλλεύματα, μετεωρίτες και πετρώματα της σελήνης. Προσπάθησαν να εντοπίσουν τα ίχνη του χρησιμοποιώντας ειδικούς υπόγειους ανιχνευτές. Αρκετές φορές, κατά τη διάρκεια διαφόρων πειραμάτων, οι ερευνητές φάνηκαν να μπορούν να ανιχνεύσουν μονόπολα φωτός είτε σε κοσμικές ακτίνες είτε σε υπεραγωγούς, αλλά κανείς δεν μπόρεσε να επαναλάβει αυτά τα πειράματα.
Ίσως αυτό είναι για το καλύτερο: αν καταφέρουμε να δημιουργήσουμε ένα βαρύ μονόπολο, δεν θα χρειάζεται πλέον να το χαιρόμαστε. Για ένα τέτοιο μονόπολο, σύμφωνα με τους υπολογισμούς, θα έχει το υψηλότερο δυναμικό ιονισμού. Αυτό θα κάνει τα πρωτόνια και τα νετρόνια να διασπαστούν σε ελαφρύτερα σωματίδια παρουσία του. Και η αποσύνθεση θα συνοδεύεται από απελευθέρωση ενέργειας, με άλλα λόγια, μια έκρηξη. Αυτή η έκρηξη θα συνεχιστεί έως ότου δεν μείνει ούτε ένα πρωτόνιο γύρω από το μονόπολο, δηλαδή έως ότου η ύλη της Γης χωριστεί πλήρως σε στοιχειώδη σωματίδια.
Υπολογιστικό μοντέλο του αποτελέσματος απόκτησης βαρέως μαγνητικού μονοπόλου, Φωτογραφία: Συνεργασία MoEDAL
Οι επικριτές αυτής της θεωρίας λένε ότι ένα σταθερό μαγνητικό μονόπολο πρέπει να είναι ένα πολύ βαρύ σωματίδιο για να γίνει επικίνδυνο. Και οι σύγχρονοι επιταχυντές απλά δεν έχουν αρκετή ισχύ για να τους δημιουργήσουν. Στο οποίο απαντούν οι υποστηρικτές της θεωρίας: δεδομένου ότι η φύση του μονοπόλου δεν είναι απολύτως σαφής σε εμάς γενικά, δεν μπορούμε να πούμε με βεβαιότητα ποιες ικανότητες επαρκούν για την παραγωγή του. Ποιος ξέρει, ίσως η σύγκρουση κάποιων βαρέων διπόλων όπως ένα πρωτόνιο και το άψιλον θα δημιουργήσει το πολύ βαρύ μονόπολο που τόσο φοβόμαστε.
Αυτή η επιλογή εξετάζεται ακόμη και στις εκθέσεις ασφαλείας του κύριου κέντρου στη γη για τη διεξαγωγή τέτοιων πειραμάτων - CERN (Γαλλικό Conseil européen pour la recherche nucléaire - «Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικής Έρευνας», CERN). Οι επιστήμονες καθησυχάζουν το κοινό, διαβεβαιώνοντας ότι ακόμα κι αν εμφανιστεί ένα τέτοιο υπερμονοπώλιο, θα φύγει γρήγορα από τη Γη.
Μικρή Μεγάλη Έκρηξη
Ο Καναδός φιλόσοφος John Leslie βρήκε έναν άλλο τρόπο να καταστρέψει τον κόσμο χρησιμοποιώντας έναν ισχυρό επιταχυντή. Με ένα πείραμα, ο Leslie πρότεινε στο βιβλίο του «The End of the World: The Theory and Practice of Human Extinction», είναι δυνατό να ξεκινήσει η διαδικασία μιας νέας Μεγάλης Έκρηξης. Για να γίνει αυτό, χρειάζεται απλώς να επιτύχετε πυκνότητα ενέργειας (ύλης) από 10 έως 70 τόνους ανά κυβικό εκατοστό. Ο Leslie αποδεικνύει ότι αυτό μπορεί να μην απαιτεί πολλή ενέργεια - λιγότερη από αυτή που απελευθερώνεται κατά την έκρηξη μιας μέσης θερμοπυρηνικής νάρκης ξηράς.
Έμμεσα, αυτή η υπόθεση, όπως και η υπόθεση της αστάθειας στο κενό, επιβεβαιώνεται από πρόσφατους υπολογισμούς από μαθηματικούς. Εάν μπορεί να υπάρχουν πολλά σύμπαντα, τότε η συντριπτική τους πλειοψηφία είναι ικανή να δημιουργήσει οι ίδιοι νέα σύμπαντα. Συμπεριλαμβανομένων των ανεπιτυχών φυσικών πειραμάτων που πραγματοποιήθηκαν από παράλογους εκπροσώπους ευφυών πολιτισμών.
Και εδώ είναι το πιο ενδιαφέρον. Γεγονός είναι ότι ένας επιταχυντής κατασκευάζεται ήδη κοντά στη Μόσχα, έργο του οποίου είναι να προσομοιώσει τη Μεγάλη Έκρηξη. Αλλά περισσότερα για αυτό παρακάτω.
Ανοησίες!?
Προκειμένου να προστατευθούν οι συγκρουόμενοι, τα κυκλοτρόνια και τα φασοτρόνια από αυτές τις επιθέσεις, δόθηκε σε μια ομάδα επιστημόνων το καθήκον να μελετήσει διεξοδικά τα πιο πιθανά σενάρια. Εκτός από τον ήδη αναφερθέντα Frank Wilczek, η ομάδα περιελάμβανε δύο ακόμη καθηγητές από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (Cambridge, Μασαχουσέτη, ΗΠΑ), τον Wit Buza και τον Robert Jaff , καθώς και τον καθηγητή Jack Sandweiss από το Πανεπιστήμιο Yale. Και στις 28 Σεπτεμβρίου 1999, εμφανίστηκε μια έκθεση, την οποία οι συγγραφείς με τίτλο «Ανασκόπηση κερδοσκοπικών καταστροφικών σεναρίων για το RHIC».
Στην έκθεση, οι επιστήμονες ανέλυσαν τρία σενάρια καταστροφής:τεχνητή μαύρη τρύπα
αστάθεια στο κενό
και την πιθανή εμφάνιση στραπέλες.
Και τα τρία σενάρια θεωρήθηκαν απίθανα από τους φυσικούς. Ακριβώς όχι απίστευτο, αλλά απίθανο, δηλαδή «πιθανό, αλλά απίθανο». Το κύριο επιχείρημα ήταν ότι στη φύση, οι συγκρούσεις σωματιδίων σε ενέργειες πολύ υψηλότερες από αυτές που επιτυγχάνονται στους σύγχρονους επιταχυντές, συμβαίνουν για περισσότερα από 13 δισεκατομμύρια χρόνια, και το Σύμπαν μας είναι ακόμα ζωντανό. Αν ναι, τότε δεν πρέπει να φοβάστε τους συγκρουόμενους. Οι κοσμικές ακτίνες βομβαρδίζουν συνεχώς όχι μόνο τη Γη, τυλιγμένη στην ατμόσφαιρα και το μαγνητικό πεδίο, αλλά και την εντελώς απροστάτευτη Σελήνη και αστέρια - δεν έχουν φάει ακόμη από μια μαύρη τρύπα, δεν έχουν μετατραπεί σε "παράξενα αντικείμενα" από έναν αδέσποτο στραπό, και όχι ανατινάχτηκε σε ένα νέο σύμπαν «πραγματικά φυσαλίδα κενού». Όλα αυτά περιγράφηκαν όμορφα σε 26 σελίδες, με τύπους και υπολογισμούς.
Στη συνέχεια, οι επιστήμονες πιστέψαμε, το RHIC εκτοξεύτηκε και πραγματικά δεν συνέβη τίποτα ιδιαίτερο. Τα πάθη φούντωσαν ξανά το 2008, όταν το CERN άρχισε να προετοιμάζεται για την εκτόξευση του LHC (Large Hadron Collider), η ενέργεια του οποίου υποτίθεται ότι ξεπερνούσε την ενέργεια του προκατόχου του Brookhaven. Τότε η παγκόσμια κοινότητα, ήδη προειδοποιημένη για τον κίνδυνο από το πάνσοφο Διαδίκτυο, έφερε ξανά στο φως τρομερά σενάρια. Επιπλέον, την τελευταία δεκαετία, οι υποστηρικτές τους κατάφεραν να προετοιμάσουν και να σκιαγραφήσουν ενστάσεις για τα επιχειρήματα των ήρεμων αντιπάλων τους.
Αυτές είναι οι ενστάσεις.Το γεγονός ότι δεν έχουν συμβεί ακόμη προβλήματα στη Γη και στον Ήλιο δεν σημαίνει τίποτα, γιατί αν τους συνέβαινε κάτι, δεν θα μπορούσαμε πλέον να το παρατηρήσουμε και να μιλήσουμε για τον κίνδυνο και την ασφάλεια του LHC.
Το ότι η Σελήνη υπάρχει ακόμα και δεν εκρήγνυται δεν σημαίνει τίποτα. Είναι πιθανό ότι η Γη είχε αρχικά τρεις δωδεκάδες φεγγάρια, από τα οποία μόνο ένα έχει απομείνει τώρα.
Και τίποτα δεν λέει ότι αύριο η Σελήνη δεν θα πάει στο «σκοτάδι» ούτε θα καταρρεύσει σε μια μικροσκοπική μαύρη τρύπα που την καταβροχθίζει εδώ και πολύ καιρό. Αν υπάρχει τόση σκοτεινή ύλη γύρω, γιατί να μην υποθέσουμε ότι αποτελείται κυρίως από αστέρια που συγκρούστηκαν με λωρίδες στο παρελθόν.
Το γεγονός ότι το νετρόνιο και άλλα αστέρια δεν καταναλώνονται από πολυάριθμες μαύρες τρύπες δεν σημαίνει τίποτα, καθώς τέτοια παγκόσμια αντικείμενα, ελάχιστα μελετημένα από εμάς, μπορεί κάλλιστα να έχουν μηχανισμούς που τα προστατεύουν από μια τέτοια μοίρα. Για παράδειγμα, μπορούν να προστατεύονται από ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο που «διώχνει» μικροσκοπικούς επιτιθέμενους.
Το γεγονός ότι οι συγκρούσεις των κοσμικών ακτίνων με την ατμόσφαιρα της Γης συμβαίνουν με ασφάλεια για εμάς δεν σημαίνει τίποτα, καθώς αυτό δεν είναι καθόλου ανάλογο με τη σύγκρουση σωματιδίων σε έναν επιταχυντή: τα προϊόντα των συγκρούσεων υπό φυσικές συνθήκες συνεχίζουν να πετούν με ταχύτητες κοντά στο την ταχύτητα του φωτός, και γρήγορα περνούν δίπλα από τη Γη σε έναν επιταχυντή, τα προϊόντα μιας μετωπικής σύγκρουσης σωματιδίων μπορεί να έχουν πολύ χαμηλή, ακόμη και μηδενική, ταχύτητα. στις κοσμικές ακτίνες, τα βαρύτερα σωματίδια μπορεί να είναι πυρήνες σιδήρου, αλλά στον επιταχυντή σχεδιάζεται να συγκρουστούν, για παράδειγμα, πυρήνες μολύβδου, οι οποίοι είναι σχεδόν τέσσερις φορές βαρύτεροι από τους σιδήρου (δεν το έχουμε ακόμη παρατηρήσει αυτό υπό φυσικές συνθήκες). μετωπικές συγκρούσεις κοσμικών ακτίνων συμβαίνουν μακριά από αστέρια, σε μέρη όπου οι νεογέννητες μαύρες τρύπες και οι ιμάντες δεν μπορούν να βλάψουν κανέναν. η πυκνότητα των δεσμών σωματιδίων στον επιταχυντή υπερβαίνει σημαντικά την πυκνότητα των σωματιδίων στις κοσμικές ακτίνες. συγκρούσεις στον επιταχυντή συμβαίνουν μέσα σε έναν δακτύλιο ισχυρών υπεραγώγιμων μαγνητών, οι οποίοι δεν υπάρχουν και δεν μπορούν να υπάρχουν στην ατμόσφαιρα.
Το γεγονός ότι δεκάδες επιταχυντές σωματιδίων λειτουργούν στον πλανήτη εδώ και πολύ καιρό και τίποτα δεν έχει συμβεί ακόμα δεν σημαίνει τίποτα - δεν συνέβη, θα συμβεί, ειδικά από τη στιγμή που οι επιταχυντές γίνονται πιο ισχυροί και εξελιγμένοι από χρόνο σε χρόνο έτος.
Δεν σημαίνει τίποτα ότι οι κοσμικές ακτίνες δεν έχουν κάνει ακόμη κακό, αφού μάλλον δεν υπάρχουν καθόλου. Εξακολουθούμε να τα κρίνουμε μόνο με έμμεσα δεδομένα, δηλαδή από βροχές σωματιδίων, αλλά μπορεί επίσης να προκληθούν από άλλους άγνωστους σε εμάς λόγους.
Το γεγονός ότι πολλοί γνωστοί φυσικοί μιλούν για την ασφάλεια των συγκρουόμενων δεν σημαίνει σχεδόν τίποτα, αφού, πρώτον, είναι στη φύση του ανθρώπου να κάνει λάθη και, δεύτερον, οι φυσικοί μπορούν υποσυνείδητα (ή ακόμα και συνειδητά, ελπίζοντας σε μια ευκαιρία) να υποτιμήσουν την βαθμός κινδύνου, κατανόηση: Ένα ενδιαφερόμενο κοινό μπορεί να παγώσει ένα σημαντικό έργο ή να μειωθεί η χρηματοδότησή του.
Παρά αυτές τις ανησυχίες, ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων, που κατασκευάστηκε στα σύνορα Γαλλίας και Ελβετίας (σε βάθος 100 μέτρων, έχει περιφέρεια 26,7 χιλιομέτρων, κόστισε 8 δισεκατομμύρια δολάρια, μπορεί να επιτύχει ενέργειες 10 φορές μεγαλύτερες από τους προηγούμενους επιταχυντές), στις 10 Σεπτεμβρίου 2008 ξεκίνησε. Όλη η ανθρωπότητα περίμενε αυτή τη στιγμή με κομμένη την ανάσα. Ωστόσο, δεν έγινε τίποτα και όλοι πήραν μια ανάσα.
Θραύσμα του LHC, τομέας 3-4
Και αναστέναξαν πολύ νωρίς: ο επιταχυντής εκτοξεύτηκε μόνο στο 5% της αναμενόμενης ισχύος και χωρίς καμία σύγκρουση, σε μία δέσμη, οπότε τίποτα δεν θα μπορούσε απλά να συμβεί. Εκείνη την εποχή, οι επιστήμονες δεν έδωσαν στις μαύρες τρύπες και τους ιμάντες ούτε μια ευκαιρία να εμφανιστούν, αλλά το κοινό ηρέμησε. Αφού δούλεψε σε τέτοιες «χαμηλές ταχύτητες» για λίγο περισσότερο από μια εβδομάδα, το TANK χάλασε. Ενώ αυτός ο επιταχυντής δεν είναι ακόμη πλήρως λειτουργικός, οι επιστήμονες απαιτούν την κατασκευή ενός άλλου, πλέον γραμμικού επιταχυντή. Σύμφωνα με τον Alexander Bondar, μέλος του Επιστημονικού Συμβουλίου του CERN και αντεπιστέλλον μέλος της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών, ο LHC θα εξαντλήσει τις δυνατότητές του σε περίπου μιάμιση έως δύο δεκαετίες. Ο ίδιος χρόνος θα πρέπει να απαιτηθεί για την κατασκευή μιας νέας, πιο σύγχρονης μονάδας, της οποίας οι εργασίες θα πρέπει να ξεκινήσουν άμεσα.
Έχουμε τρεις μήνες 😒
Στον νέο επιταχυντή, που υποτίθεται ότι ονομάζεται International Linear Collider (ILC), οι δέσμες θα επιταχυνθούν όχι σε κυκλικές, όπως στον LHC, αλλά σε γραμμικές σήραγγες μήκους 50 χιλιομέτρων. Σε αυτή την περίπτωση, η ενέργεια σύγκρουσης θα αυξηθεί σταδιακά στο 1 TeV. Αυτό είναι σημαντικά μικρότερο από αυτό του LHC, αλλά στη γραμμική έκδοση, οι επιστήμονες δεν θα συγκρούονται πλέον τεράστια πρωτόνια και βαριά ιόντα μολύβδου, αλλά ασύγκριτα μικρότερα και ελαφρύτερα ηλεκτρόνια (1.836 φορές ελαφρύτερα από ένα πρωτόνιο) και ποζιτρόνια (αντιηλεκτρόνια). Κάτι που μπορεί επίσης να οδηγήσει στον σχηματισμό ιμάντων και σε ένα «τέλειο» κενό. Οι τοποθεσίες για την κατασκευή έχουν ήδη επιλεγεί - το όρος Sefuri στο νότιο ιαπωνικό νησί Kyushu ή τα περίχωρα της πόλης Kitakami στα βόρεια του κύριου νησιού Honshu. Η κατασκευή του νέου επιταχυντή αναμένεται να ολοκληρωθεί στα μέσα της δεκαετίας του 2020.
Και στη Ντούμπνα, κοντά στη Μόσχα, στο JINR (Κοινό Ινστιτούτο Πυρηνικής Έρευνας), η κατασκευή ενός επιταχυντή με τη συμβολική ονομασία NICA ( εγκατάσταση επιταχυντή ιόντων με βάση το Nuclotron , δηλ. ένας επιταχυντής ιόντων με βάση το Nuclotron, βρίσκεται ήδη στο τελικό στάδιο στάδιο Στην τελευταία λέξη , το δεύτερο γράμμα λαμβάνεται για ομορφιά )
Πιστεύεται ότι η έναρξη του έργου NICA θα είναι ένα μεγάλο βήμα προς τα εμπρός για την επιστήμη. Αν και μπορούμε να το πούμε διαφορετικά: αυτό θα είναι ένα τεράστιο βήμα πίσω, και όχι τεράστιο, αλλά γιγάντιο, 14 δισεκατομμύρια χρόνια. Το συγκρότημα θα προσομοιώσει μια μικρή «Μεγάλη Έκρηξη» με την οποία κάποτε ξεκίνησε το Σύμπαν μας. Σε εκείνους τους μακρινούς χρόνους, όλη η ύλη ήταν συγκεντρωμένη σε μικρό όγκο, η πίεση και η θερμοκρασία στον οποίο ήταν απίστευτα υψηλές. Δεν υπήρχαν άτομα ή μόρια που μπορούσαν να σχηματιστούν μόνο μετά από 300 χιλιάδες χρόνια. Τα πρωτόνια και τα νετρόνια συγχωνεύτηκαν σε πυρήνες λίγα λεπτά μετά την Έκρηξη και πριν από αυτό τα κουάρκ και τα γκλουόνια που αποτελούν τα στοιχειώδη σωματίδια ήταν σε ελεύθερη κατάσταση. Για τα πρώτα λεπτά, ολόκληρο το Σύμπαν ήταν μια συστάδα «πλάσματος» - ύλης κουάρκ-γλουονίου, από την οποία τα στοιχειώδη σωματίδια στη συνέχεια άρχισαν να «κολλούν μεταξύ τους». Αυτό το αρχέγονο μείγμα κουάρκ-γλουονίων, από το οποίο προήλθαν τα πάντα, και χωρίς το οποίο δεν θα υπήρχε τίποτα, είναι αυτό που πρόκειται να αποκτήσουν στη NICA και στη συνέχεια να παρακολουθούν τι και πώς θα «εκκολαφθούν» από αυτό. Ο ρόλος της υψηλής θερμοκρασίας στο σύμπλεγμα θα παίξει η ενέργεια των σωματιδίων και η πίεση - η πυκνότητα της πυρηνικής ύλης.
Πώς θα λειτουργήσει η NICA
Μια δέσμη πυρήνων βαρέων ιόντων θα φτάσει από μια πηγή στο σύμπλεγμα έγχυσης σε έναν γραμμικό προεπιταχυντή. Από εκεί, μετά την επιτάχυνση στα 6 εκατομμύρια eV, δέσμες πυρήνων θα σταλούν σε ένα υπεραγώγιμο σύγχροτρο - ένα «ενισχυτικό». Σε αυτό, η ενέργεια των ιόντων θα αυξηθεί κατά δύο τάξεις μεγέθους. Στη συνέχεια, το μονοπάτι τους θα βρίσκεται στο Nuclotron (ένας επιταχυντής κατασκευασμένος από υπεραγώγιμους μαγνήτες), όπου τα ιόντα θα «περιστρέφονται» σε μέγιστο ενεργειακό 4,5 δισεκατομμύρια eV. Σε μια τέτοια «υπερενεργητική» κατάσταση, η δέσμη θα περάσει σε έναν επιταχυντή που αποτελείται από 217 υπεραγώγιμους δακτυλίους. Αφού «εκτοξευθούν» 17 θρόμβοι (ένας σε κάθε δακτύλιο), η λειτουργία σύγκρουσης θα ενεργοποιηθεί. Σε αυτή την περίπτωση, η ενέργεια σύγκρουσης δύο ιόντων θα φτάσει σε μια τεράστια απίστευτη τιμή - 11 GeV. Για σύγκριση, ας υπενθυμίσουμε ότι στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων η μέγιστη ενέργεια σύγκρουσης των πυρήνων μολύβδου είναι ακριβώς η μισή - 5,5 GeV. Σε μια τέτοια σύγκρουση δεν πρέπει να καταστραφούν μόνο οι πυρήνες, αλλά και τα νετρόνια και τα πρωτόνια που τους συνθέτουν. Ως αποτέλεσμα, θα πρέπει να εμφανιστεί το πλάσμα κουάρκ-γλουονίων, από το οποίο ο κόσμος μας αποτελούνταν στα πρώτα λεπτά της ύπαρξής του. Η παρουσία πλάσματος και η γέννηση από αυτό, καθώς νέα σωματίδια «ηρεμούν», θα ανιχνευθεί από έναν ειδικό ανιχνευτή πολλαπλών χρήσεων MPD (MultiPurpose Detector).
Εν τω μεταξύ, η έναρξη λειτουργίας του συγκροτήματος προγραμματίζεται για το τέλος του τρέχοντος έτους.
Λοιπόν, έχουμε ήδη γράψει παραπάνω για το τι θα μπορούσε να μας απειλήσει ένα τέτοιο πείραμα. Τελικά, κανείς δεν έχει διαψεύσει ακόμη τα επιχειρήματα του John Leslie.
***
Ως προς την αξιοπιστία των εκτιμήσεων ειδικών μεγάλων επιστημόνων. Το 1897, ο εξαιρετικός φυσικός Λόρδος Κέλβιν, στη διάλεξή του «Η εποχή της Γης ως λίκνο της ζωής», με βάση τη φωτεινότητα του Ήλιου και τον ρυθμό ψύξης της Γης, απέδειξε ότι η ηλικία του πλανήτη μας δεν μπορεί να ξεπεράσει τα 40. εκατομμύρια χρόνια? πιθανότατα είναι 20-30 εκατομμυρίων ετών. Αυτή η άποψη θεωρήθηκε αδιαμφισβήτητο γεγονός για 7 χρόνια. Και μόνο το 1904 ο Ernest Rutherford μπόρεσε να αυξήσει την ηλικία του πλανήτη κατά 200 φορές. Αποδεικνύεται ότι η Γη θερμαινόταν λόγω της ραδιενεργής διάσπασης του ραδίου, η επίδραση της οποίας είχε ανακαλυφθεί μόλις λίγα χρόνια νωρίτερα, και για την οποία ο Kelvin και άλλοι επιστήμονες απλώς δεν γνώριζαν.
Γνώμη ειδικού
Ιγκόρ Βασίλιεβιτς Βόλοβιτς
Διδάκτωρ Φυσικών και Μαθηματικών Επιστημών, Αντεπιστέλλον Μέλος της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών, Προϊστάμενος του Τμήματος Μαθηματικής Φυσικής του Μαθηματικού Ινστιτούτου Steklov της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών.
Στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων, οι συγκρούσεις σωματιδίων μπορούν να δημιουργήσουν, εντελώς ακούσια, χωροχρονικές σήραγγες. Μέρος της ενέργειας θα ρέει μέσα από αυτές τις σκουληκότρυπες. Εάν συμβεί αυτό, τότε θα είναι δυνατό να μιλήσουμε για μια χρονομηχανή που υπάρχει για ένα κλάσμα του δευτερολέπτου στον μικρόκοσμο. Αλλά για τον ανθρώπινο κόσμο, είναι, φυσικά, ακατάλληλο. Εάν είναι δυνατόν να επιτευχθούν τέτοια αποτελέσματα στον LHC, αυτά θα είναι κβαντικά, δηλαδή μικροσκοπικά.
Ταυτόχρονα, ορισμένα κβαντικά φαινόμενα μπορούν να επεκταθούν σε μεγάλες αποστάσεις. Γνωστά παραδείγματα είναι η υπερρευστότητα και η υπεραγωγιμότητα. Παρεμπιπτόντως, είναι υπεραγώγιμοι μαγνήτες που λειτουργούν στον ίδιο επιταχυντή, και αυτό είναι ένα κβαντομηχανικό, μικροσκοπικό φαινόμενο. Μερικές φορές λειτουργεί, αλλά πρέπει να το δουλέψετε. Άλλωστε, το ταξίδι στο χρόνο είναι το όνειρο όλης της ανθρωπότητας. Προηγουμένως, ονειρευόμασταν να πετάξουμε στο διάστημα και για πολύ καιρό κανείς δεν μπορούσε να πιστέψει ότι το όνειρο θα γινόταν πραγματικότητα. Εμείς όμως πετάμε. Ένα άλλο όνειρο που λίγοι πιστεύουν είναι ότι η ανθρωπότητα θα μάθει να ταξιδεύει στο χρόνο.
Δεν βλέπω κανέναν κίνδυνο στα πειράματα που διεξάγουν συνεχώς οι επιστήμονες που ασχολούνται με την ακαδημαϊκή έρευνα. Αλλά, ας πούμε, το Τσερνόμπιλ, ήταν κι αυτό ένα πείραμα. Εκεί έτρεξαν κάποιες πειραματικές λειτουργίες, έλεγξαν κάτι, το απενεργοποίησαν. Οι μηχανικοί που εργάστηκαν στον αντιδραστήρα διεξήγαγαν στη συνέχεια ένα πείραμα και αργότερα μίλησαν για αυτό οι ίδιοι. Αν και διστάζω να ονομάσω τις ενέργειές τους ένα κανονικό φυσικό πείραμα που κατέληξε σε αποτυχία. Ναι, υπήρξε ένα πείραμα, αλλά δεν θα το έλεγα «επιστημονικό». Όσο για το ΒΑΚ, όλα θα ζυγιστούν χίλιες φορές, και υπάρχει ανοιχτότητα, υπευθυνότητα, όλα προγραμματίζονται εκεί, και όχι αυτοσχεδιασμοί.
Δεν πρέπει να πιστεύουμε ότι η ίδια η επιστήμη μπορεί να μας προστατεύσει ή να μας καταστρέψει, ότι η επιστήμη είναι ανθρώπινη ή απάνθρωπη. Οποιοδήποτε τεχνολογικό πράγμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για καλό όσο και για κακό. Ένα φτυάρι είναι χρήσιμο πράγμα, αλλά μπορεί επίσης να σκοτώσει και να τραυματίσει, ακόμη και κατά λάθος, χωρίς κακόβουλη πρόθεση. Πιστεύω ότι η διαφάνεια και ο δημόσιος έλεγχος των επιστημονικών πειραμάτων πρέπει να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο.
Λοιπόν, όσον αφορά τους επιταχυντές, δεν βλέπω πολύ κίνδυνο σε αυτά τώρα. Από την άλλη πλευρά, η ασφάλεια δεν μπορεί να εγγυηθεί 100%. Γενικά, από τη στιγμή που ένας επιστήμονας λέει ότι εγγυάται κάτι 100%, μπορείς να πεις αμέσως ότι λέει ψέματα. Γιατί αν εγγυάται, τότε το ίδιο το πείραμα δεν χρειάζεται. Χρειάζεται όταν η θεωρία δεν μπορεί να προβλέψει κάτι εκατό τοις εκατό, όταν ένας επιστήμονας δεν μπορεί να υπολογίσει με ακρίβεια τι θα πάρει ως αποτέλεσμα. Αυτή είναι η πραγματική ανακάλυψη.
Το τι ακριβώς θα συμβεί στους επιταχυντές σε εκείνες τις ενέργειες που δεν μπορούμε να υπολογίσουμε πλήρως δεν είναι πλήρως γνωστό. Μπορούμε μόνο να υποθέσουμε, να κάνουμε εύλογα συμπεράσματα, υπολογισμούς και μαθηματικούς υπολογισμούς με βάση ορισμένες υποθέσεις. Αλλά αυτές οι παραδοχές πρέπει ακόμα να ελεγχθούν πειραματικά. Γι' αυτό γίνεται. Αλλά με μεγάλη πιθανότητα μπορώ να πω ότι δεν υπάρχουν σοβαροί κίνδυνοι εκεί. Τα πειράματα στο LHC είναι ένα σημαντικό, θεμελιώδες βήμα για την ανθρωπότητα στην ανάπτυξη της κατανόησής μας για τη δομή του χωροχρόνου και της ύλης σε μικρές αποστάσεις σε υψηλές ενέργειες. Ιδέες για τη δομή του κόσμου στον οποίο ζούμε. Και όσο καλύτερα γνωρίζουμε τη δομή του, όσο πιο βαθιά την κατανοούμε, τόσο πιο εύκολο θα είναι για εμάς να τη διατηρήσουμε.
Το γεγονός ότι το νετρόνιο και άλλα αστέρια δεν καταναλώνονται από πολυάριθμες μαύρες τρύπες δεν σημαίνει τίποτα, καθώς τέτοια παγκόσμια αντικείμενα, ελάχιστα μελετημένα από εμάς, μπορεί κάλλιστα να έχουν μηχανισμούς που τα προστατεύουν από μια τέτοια μοίρα. Για παράδειγμα, μπορούν να προστατεύονται από ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο που «διώχνει» μικροσκοπικούς επιτιθέμενους.
Το γεγονός ότι οι συγκρούσεις των κοσμικών ακτίνων με την ατμόσφαιρα της Γης συμβαίνουν με ασφάλεια για εμάς δεν σημαίνει τίποτα, καθώς αυτό δεν είναι καθόλου ανάλογο με τη σύγκρουση σωματιδίων σε έναν επιταχυντή: τα προϊόντα των συγκρούσεων υπό φυσικές συνθήκες συνεχίζουν να πετούν με ταχύτητες κοντά στο την ταχύτητα του φωτός, και γρήγορα περνούν δίπλα από τη Γη σε έναν επιταχυντή, τα προϊόντα μιας μετωπικής σύγκρουσης σωματιδίων μπορεί να έχουν πολύ χαμηλή, ακόμη και μηδενική, ταχύτητα. στις κοσμικές ακτίνες, τα βαρύτερα σωματίδια μπορεί να είναι πυρήνες σιδήρου, αλλά στον επιταχυντή σχεδιάζεται να συγκρουστούν, για παράδειγμα, πυρήνες μολύβδου, οι οποίοι είναι σχεδόν τέσσερις φορές βαρύτεροι από τους σιδήρου (δεν το έχουμε ακόμη παρατηρήσει αυτό υπό φυσικές συνθήκες). μετωπικές συγκρούσεις κοσμικών ακτίνων συμβαίνουν μακριά από αστέρια, σε μέρη όπου οι νεογέννητες μαύρες τρύπες και οι ιμάντες δεν μπορούν να βλάψουν κανέναν. η πυκνότητα των δεσμών σωματιδίων στον επιταχυντή υπερβαίνει σημαντικά την πυκνότητα των σωματιδίων στις κοσμικές ακτίνες. συγκρούσεις στον επιταχυντή συμβαίνουν μέσα σε έναν δακτύλιο ισχυρών υπεραγώγιμων μαγνητών, οι οποίοι δεν υπάρχουν και δεν μπορούν να υπάρχουν στην ατμόσφαιρα.
Το γεγονός ότι δεκάδες επιταχυντές σωματιδίων λειτουργούν στον πλανήτη εδώ και πολύ καιρό και τίποτα δεν έχει συμβεί ακόμα δεν σημαίνει τίποτα - δεν συνέβη, θα συμβεί, ειδικά από τη στιγμή που οι επιταχυντές γίνονται πιο ισχυροί και εξελιγμένοι από χρόνο σε χρόνο έτος.
Δεν σημαίνει τίποτα ότι οι κοσμικές ακτίνες δεν έχουν κάνει ακόμη κακό, αφού μάλλον δεν υπάρχουν καθόλου. Εξακολουθούμε να τα κρίνουμε μόνο με έμμεσα δεδομένα, δηλαδή από βροχές σωματιδίων, αλλά μπορεί επίσης να προκληθούν από άλλους άγνωστους σε εμάς λόγους.
Το γεγονός ότι πολλοί γνωστοί φυσικοί μιλούν για την ασφάλεια των συγκρουόμενων δεν σημαίνει σχεδόν τίποτα, αφού, πρώτον, είναι στη φύση του ανθρώπου να κάνει λάθη και, δεύτερον, οι φυσικοί μπορούν υποσυνείδητα (ή ακόμα και συνειδητά, ελπίζοντας σε μια ευκαιρία) να υποτιμήσουν την βαθμός κινδύνου, κατανόηση: Ένα ενδιαφερόμενο κοινό μπορεί να παγώσει ένα σημαντικό έργο ή να μειωθεί η χρηματοδότησή του.
Παρά αυτές τις ανησυχίες, ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων, που κατασκευάστηκε στα σύνορα Γαλλίας και Ελβετίας (σε βάθος 100 μέτρων, έχει περιφέρεια 26,7 χιλιομέτρων, κόστισε 8 δισεκατομμύρια δολάρια, μπορεί να επιτύχει ενέργειες 10 φορές μεγαλύτερες από τους προηγούμενους επιταχυντές), στις 10 Σεπτεμβρίου 2008 ξεκίνησε. Όλη η ανθρωπότητα περίμενε αυτή τη στιγμή με κομμένη την ανάσα. Ωστόσο, δεν έγινε τίποτα και όλοι πήραν μια ανάσα.
Θραύσμα του LHC, τομέας 3-4
Και αναστέναξαν πολύ νωρίς: ο επιταχυντής εκτοξεύτηκε μόνο στο 5% της αναμενόμενης ισχύος και χωρίς καμία σύγκρουση, σε μία δέσμη, οπότε τίποτα δεν θα μπορούσε απλά να συμβεί. Εκείνη την εποχή, οι επιστήμονες δεν έδωσαν στις μαύρες τρύπες και τους ιμάντες ούτε μια ευκαιρία να εμφανιστούν, αλλά το κοινό ηρέμησε. Αφού δούλεψε σε τέτοιες «χαμηλές ταχύτητες» για λίγο περισσότερο από μια εβδομάδα, το TANK χάλασε. Ενώ αυτός ο επιταχυντής δεν είναι ακόμη πλήρως λειτουργικός, οι επιστήμονες απαιτούν την κατασκευή ενός άλλου, πλέον γραμμικού επιταχυντή. Σύμφωνα με τον Alexander Bondar, μέλος του Επιστημονικού Συμβουλίου του CERN και αντεπιστέλλον μέλος της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών, ο LHC θα εξαντλήσει τις δυνατότητές του σε περίπου μιάμιση έως δύο δεκαετίες. Ο ίδιος χρόνος θα πρέπει να απαιτηθεί για την κατασκευή μιας νέας, πιο σύγχρονης μονάδας, της οποίας οι εργασίες θα πρέπει να ξεκινήσουν άμεσα.
Έχουμε τρεις μήνες 😒
Στον νέο επιταχυντή, που υποτίθεται ότι ονομάζεται International Linear Collider (ILC), οι δέσμες θα επιταχυνθούν όχι σε κυκλικές, όπως στον LHC, αλλά σε γραμμικές σήραγγες μήκους 50 χιλιομέτρων. Σε αυτή την περίπτωση, η ενέργεια σύγκρουσης θα αυξηθεί σταδιακά στο 1 TeV. Αυτό είναι σημαντικά μικρότερο από αυτό του LHC, αλλά στη γραμμική έκδοση, οι επιστήμονες δεν θα συγκρούονται πλέον τεράστια πρωτόνια και βαριά ιόντα μολύβδου, αλλά ασύγκριτα μικρότερα και ελαφρύτερα ηλεκτρόνια (1.836 φορές ελαφρύτερα από ένα πρωτόνιο) και ποζιτρόνια (αντιηλεκτρόνια). Κάτι που μπορεί επίσης να οδηγήσει στον σχηματισμό ιμάντων και σε ένα «τέλειο» κενό. Οι τοποθεσίες για την κατασκευή έχουν ήδη επιλεγεί - το όρος Sefuri στο νότιο ιαπωνικό νησί Kyushu ή τα περίχωρα της πόλης Kitakami στα βόρεια του κύριου νησιού Honshu. Η κατασκευή του νέου επιταχυντή αναμένεται να ολοκληρωθεί στα μέσα της δεκαετίας του 2020.
Και στη Ντούμπνα, κοντά στη Μόσχα, στο JINR (Κοινό Ινστιτούτο Πυρηνικής Έρευνας), η κατασκευή ενός επιταχυντή με τη συμβολική ονομασία NICA ( εγκατάσταση επιταχυντή ιόντων με βάση το Nuclotron , δηλ. ένας επιταχυντής ιόντων με βάση το Nuclotron, βρίσκεται ήδη στο τελικό στάδιο στάδιο Στην τελευταία λέξη , το δεύτερο γράμμα λαμβάνεται για ομορφιά )
Πιστεύεται ότι η έναρξη του έργου NICA θα είναι ένα μεγάλο βήμα προς τα εμπρός για την επιστήμη. Αν και μπορούμε να το πούμε διαφορετικά: αυτό θα είναι ένα τεράστιο βήμα πίσω, και όχι τεράστιο, αλλά γιγάντιο, 14 δισεκατομμύρια χρόνια. Το συγκρότημα θα προσομοιώσει μια μικρή «Μεγάλη Έκρηξη» με την οποία κάποτε ξεκίνησε το Σύμπαν μας. Σε εκείνους τους μακρινούς χρόνους, όλη η ύλη ήταν συγκεντρωμένη σε μικρό όγκο, η πίεση και η θερμοκρασία στον οποίο ήταν απίστευτα υψηλές. Δεν υπήρχαν άτομα ή μόρια που μπορούσαν να σχηματιστούν μόνο μετά από 300 χιλιάδες χρόνια. Τα πρωτόνια και τα νετρόνια συγχωνεύτηκαν σε πυρήνες λίγα λεπτά μετά την Έκρηξη και πριν από αυτό τα κουάρκ και τα γκλουόνια που αποτελούν τα στοιχειώδη σωματίδια ήταν σε ελεύθερη κατάσταση. Για τα πρώτα λεπτά, ολόκληρο το Σύμπαν ήταν μια συστάδα «πλάσματος» - ύλης κουάρκ-γλουονίου, από την οποία τα στοιχειώδη σωματίδια στη συνέχεια άρχισαν να «κολλούν μεταξύ τους». Αυτό το αρχέγονο μείγμα κουάρκ-γλουονίων, από το οποίο προήλθαν τα πάντα, και χωρίς το οποίο δεν θα υπήρχε τίποτα, είναι αυτό που πρόκειται να αποκτήσουν στη NICA και στη συνέχεια να παρακολουθούν τι και πώς θα «εκκολαφθούν» από αυτό. Ο ρόλος της υψηλής θερμοκρασίας στο σύμπλεγμα θα παίξει η ενέργεια των σωματιδίων και η πίεση - η πυκνότητα της πυρηνικής ύλης.
Πώς θα λειτουργήσει η NICA
Μια δέσμη πυρήνων βαρέων ιόντων θα φτάσει από μια πηγή στο σύμπλεγμα έγχυσης σε έναν γραμμικό προεπιταχυντή. Από εκεί, μετά την επιτάχυνση στα 6 εκατομμύρια eV, δέσμες πυρήνων θα σταλούν σε ένα υπεραγώγιμο σύγχροτρο - ένα «ενισχυτικό». Σε αυτό, η ενέργεια των ιόντων θα αυξηθεί κατά δύο τάξεις μεγέθους. Στη συνέχεια, το μονοπάτι τους θα βρίσκεται στο Nuclotron (ένας επιταχυντής κατασκευασμένος από υπεραγώγιμους μαγνήτες), όπου τα ιόντα θα «περιστρέφονται» σε μέγιστο ενεργειακό 4,5 δισεκατομμύρια eV. Σε μια τέτοια «υπερενεργητική» κατάσταση, η δέσμη θα περάσει σε έναν επιταχυντή που αποτελείται από 217 υπεραγώγιμους δακτυλίους. Αφού «εκτοξευθούν» 17 θρόμβοι (ένας σε κάθε δακτύλιο), η λειτουργία σύγκρουσης θα ενεργοποιηθεί. Σε αυτή την περίπτωση, η ενέργεια σύγκρουσης δύο ιόντων θα φτάσει σε μια τεράστια απίστευτη τιμή - 11 GeV. Για σύγκριση, ας υπενθυμίσουμε ότι στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων η μέγιστη ενέργεια σύγκρουσης των πυρήνων μολύβδου είναι ακριβώς η μισή - 5,5 GeV. Σε μια τέτοια σύγκρουση δεν πρέπει να καταστραφούν μόνο οι πυρήνες, αλλά και τα νετρόνια και τα πρωτόνια που τους συνθέτουν. Ως αποτέλεσμα, θα πρέπει να εμφανιστεί το πλάσμα κουάρκ-γλουονίων, από το οποίο ο κόσμος μας αποτελούνταν στα πρώτα λεπτά της ύπαρξής του. Η παρουσία πλάσματος και η γέννηση από αυτό, καθώς νέα σωματίδια «ηρεμούν», θα ανιχνευθεί από έναν ειδικό ανιχνευτή πολλαπλών χρήσεων MPD (MultiPurpose Detector).
Εν τω μεταξύ, η έναρξη λειτουργίας του συγκροτήματος προγραμματίζεται για το τέλος του τρέχοντος έτους.
Λοιπόν, έχουμε ήδη γράψει παραπάνω για το τι θα μπορούσε να μας απειλήσει ένα τέτοιο πείραμα. Τελικά, κανείς δεν έχει διαψεύσει ακόμη τα επιχειρήματα του John Leslie.
***
Ως προς την αξιοπιστία των εκτιμήσεων ειδικών μεγάλων επιστημόνων. Το 1897, ο εξαιρετικός φυσικός Λόρδος Κέλβιν, στη διάλεξή του «Η εποχή της Γης ως λίκνο της ζωής», με βάση τη φωτεινότητα του Ήλιου και τον ρυθμό ψύξης της Γης, απέδειξε ότι η ηλικία του πλανήτη μας δεν μπορεί να ξεπεράσει τα 40. εκατομμύρια χρόνια? πιθανότατα είναι 20-30 εκατομμυρίων ετών. Αυτή η άποψη θεωρήθηκε αδιαμφισβήτητο γεγονός για 7 χρόνια. Και μόνο το 1904 ο Ernest Rutherford μπόρεσε να αυξήσει την ηλικία του πλανήτη κατά 200 φορές. Αποδεικνύεται ότι η Γη θερμαινόταν λόγω της ραδιενεργής διάσπασης του ραδίου, η επίδραση της οποίας είχε ανακαλυφθεί μόλις λίγα χρόνια νωρίτερα, και για την οποία ο Kelvin και άλλοι επιστήμονες απλώς δεν γνώριζαν.
Γνώμη ειδικού
Ιγκόρ Βασίλιεβιτς Βόλοβιτς
Διδάκτωρ Φυσικών και Μαθηματικών Επιστημών, Αντεπιστέλλον Μέλος της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών, Προϊστάμενος του Τμήματος Μαθηματικής Φυσικής του Μαθηματικού Ινστιτούτου Steklov της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών.
Στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων, οι συγκρούσεις σωματιδίων μπορούν να δημιουργήσουν, εντελώς ακούσια, χωροχρονικές σήραγγες. Μέρος της ενέργειας θα ρέει μέσα από αυτές τις σκουληκότρυπες. Εάν συμβεί αυτό, τότε θα είναι δυνατό να μιλήσουμε για μια χρονομηχανή που υπάρχει για ένα κλάσμα του δευτερολέπτου στον μικρόκοσμο. Αλλά για τον ανθρώπινο κόσμο, είναι, φυσικά, ακατάλληλο. Εάν είναι δυνατόν να επιτευχθούν τέτοια αποτελέσματα στον LHC, αυτά θα είναι κβαντικά, δηλαδή μικροσκοπικά.
Ταυτόχρονα, ορισμένα κβαντικά φαινόμενα μπορούν να επεκταθούν σε μεγάλες αποστάσεις. Γνωστά παραδείγματα είναι η υπερρευστότητα και η υπεραγωγιμότητα. Παρεμπιπτόντως, είναι υπεραγώγιμοι μαγνήτες που λειτουργούν στον ίδιο επιταχυντή, και αυτό είναι ένα κβαντομηχανικό, μικροσκοπικό φαινόμενο. Μερικές φορές λειτουργεί, αλλά πρέπει να το δουλέψετε. Άλλωστε, το ταξίδι στο χρόνο είναι το όνειρο όλης της ανθρωπότητας. Προηγουμένως, ονειρευόμασταν να πετάξουμε στο διάστημα και για πολύ καιρό κανείς δεν μπορούσε να πιστέψει ότι το όνειρο θα γινόταν πραγματικότητα. Εμείς όμως πετάμε. Ένα άλλο όνειρο που λίγοι πιστεύουν είναι ότι η ανθρωπότητα θα μάθει να ταξιδεύει στο χρόνο.
Δεν βλέπω κανέναν κίνδυνο στα πειράματα που διεξάγουν συνεχώς οι επιστήμονες που ασχολούνται με την ακαδημαϊκή έρευνα. Αλλά, ας πούμε, το Τσερνόμπιλ, ήταν κι αυτό ένα πείραμα. Εκεί έτρεξαν κάποιες πειραματικές λειτουργίες, έλεγξαν κάτι, το απενεργοποίησαν. Οι μηχανικοί που εργάστηκαν στον αντιδραστήρα διεξήγαγαν στη συνέχεια ένα πείραμα και αργότερα μίλησαν για αυτό οι ίδιοι. Αν και διστάζω να ονομάσω τις ενέργειές τους ένα κανονικό φυσικό πείραμα που κατέληξε σε αποτυχία. Ναι, υπήρξε ένα πείραμα, αλλά δεν θα το έλεγα «επιστημονικό». Όσο για το ΒΑΚ, όλα θα ζυγιστούν χίλιες φορές, και υπάρχει ανοιχτότητα, υπευθυνότητα, όλα προγραμματίζονται εκεί, και όχι αυτοσχεδιασμοί.
Δεν πρέπει να πιστεύουμε ότι η ίδια η επιστήμη μπορεί να μας προστατεύσει ή να μας καταστρέψει, ότι η επιστήμη είναι ανθρώπινη ή απάνθρωπη. Οποιοδήποτε τεχνολογικό πράγμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για καλό όσο και για κακό. Ένα φτυάρι είναι χρήσιμο πράγμα, αλλά μπορεί επίσης να σκοτώσει και να τραυματίσει, ακόμη και κατά λάθος, χωρίς κακόβουλη πρόθεση. Πιστεύω ότι η διαφάνεια και ο δημόσιος έλεγχος των επιστημονικών πειραμάτων πρέπει να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο.
Λοιπόν, όσον αφορά τους επιταχυντές, δεν βλέπω πολύ κίνδυνο σε αυτά τώρα. Από την άλλη πλευρά, η ασφάλεια δεν μπορεί να εγγυηθεί 100%. Γενικά, από τη στιγμή που ένας επιστήμονας λέει ότι εγγυάται κάτι 100%, μπορείς να πεις αμέσως ότι λέει ψέματα. Γιατί αν εγγυάται, τότε το ίδιο το πείραμα δεν χρειάζεται. Χρειάζεται όταν η θεωρία δεν μπορεί να προβλέψει κάτι εκατό τοις εκατό, όταν ένας επιστήμονας δεν μπορεί να υπολογίσει με ακρίβεια τι θα πάρει ως αποτέλεσμα. Αυτή είναι η πραγματική ανακάλυψη.
Το τι ακριβώς θα συμβεί στους επιταχυντές σε εκείνες τις ενέργειες που δεν μπορούμε να υπολογίσουμε πλήρως δεν είναι πλήρως γνωστό. Μπορούμε μόνο να υποθέσουμε, να κάνουμε εύλογα συμπεράσματα, υπολογισμούς και μαθηματικούς υπολογισμούς με βάση ορισμένες υποθέσεις. Αλλά αυτές οι παραδοχές πρέπει ακόμα να ελεγχθούν πειραματικά. Γι' αυτό γίνεται. Αλλά με μεγάλη πιθανότητα μπορώ να πω ότι δεν υπάρχουν σοβαροί κίνδυνοι εκεί. Τα πειράματα στο LHC είναι ένα σημαντικό, θεμελιώδες βήμα για την ανθρωπότητα στην ανάπτυξη της κατανόησής μας για τη δομή του χωροχρόνου και της ύλης σε μικρές αποστάσεις σε υψηλές ενέργειες. Ιδέες για τη δομή του κόσμου στον οποίο ζούμε. Και όσο καλύτερα γνωρίζουμε τη δομή του, όσο πιο βαθιά την κατανοούμε, τόσο πιο εύκολο θα είναι για εμάς να τη διατηρήσουμε.
