Черные дыры в коллайдере: Ближе, чем считалось

Со времен запуска БАК в 2008 году возможность образования в нем микроскопических черных дыр не дает покоя журналистам, общественности и ученым. Но последние рассматривают эту возможность не с точки зрения грядущего апокалипсиса, а только как теоретические выкладки, важные для понимания некоторых физических процессов. Дело в том, что энергия, необходимая для образования даже самой крошечной черной дыры, намного выше возможностей БАК. Однако новые расчеты показывают, что черные дыры могут формироваться при более низких энергиях столкновения частиц, чем ожидалось.

Франс Преториус (Frans Pretorius) и Уильям Ист (William East) из Принстонского университета (США) стремятся к более глубокому пониманию динамики столкновения частиц в сверхпланковском масштабе.

Планковские единицы — это система единиц, состоящая из простейших алгебраических комбинаций фундаментальных постоянных: скорости света, гравитационной постоянной, постоянной Планка и т. д. Одна из таких единиц — планковская энергия, приближенно равная 2·10⁹ Дж. Считается, что столкновение частиц происходит в сверхппланковском масштабе, когда суммарная энергия этих частиц (включающая энергию покоя и кинетическую энергию) превосходит величину планковской энергии. В планковском масштабе параметры взаимодействия во многом определяются квантово-гравитационными эффектами, тогда как в сверхпланковском ключевую роль играют классические гравитационные взаимодействия.

Использовав при расчетах классическую модель, ученые получили значение пороговой энергии, необходимой для образования черной дыры, в три раза меньшее, чем при «квантовых» вычислениях. Исследователи связывают это с «эффектом гравитационной фокусировки»: две столкнувшиеся частицы действуют как гравитационные линзы, фокусируя энергию столкновения в двух светопоглощающих областях, которые в конце концов сливаются в одну черную дыру:

Однако даже уменьшение теоретической пороговой энергии образования черных дыр в три раза не дает повода для беспокойства: она по-прежнему на 15 порядков выше возможностей БАК.

По материалам PhysicsWorld