Яндекс.Метрика Угрожает ли Земле рукотворный Большой Взрыв
УГРОЖАЕТ ЛИ ЗЕМЛЕ РУКОТВОРНЫЙ БОЛЬШОЙ ВЗРЫВ ?

Эксперименты по физическому моделированию момента возникновения Вселенной вызвали неоднозначную реакцию в мировом научном сообществе
Леонид Ширшов.
 
Кольцо брукхевенского релятивистского коллайдера тяжелых ионов (RHIC) с установленными сверхпроводящими магнитами.
Фото из журнала "ЦЕРН курьер"
СЕНТЯБРЬСКИЙ номер журнала "CERN courier" сообщил, что в одном из двух колец релятивистского коллайдера (ускорителя-сталкивателя) тяжелых ионов RHIC (Relativistic Heavy-Ion Collider) в Брукхевене (США) начались эксперименты с пучками ядер золота. После испытания систем ускорения пучка установка была подготовлена к экспериментам по получению кварк-глюонной плазмы - состояния вещества, в котором оно находилось в первые мгновения после рождения Вселенной (подробный рассказ об этом состоянии вещества см. в "НГ-наука", # 7, июль 1999 г. - Ред.). В ноябре этого года началась программа научных исследований на RHIC. Однако эта новость вызвала неоднозначную реакцию в мировом сообществе физиков.

В печати и в Интернете развернулась оживленная дискуссия о возможных последствиях эксперимента. Озабоченность, связанную с потенциальной опасностью уничтожения планеты Земля искусственным "Большим Взрывом" при помощи коллайдера RHIC, высказал научный редактор "Санди Таймс" Джонатан Лик (www.sunday-times.co.uk). Текст Лика достаточно интересен, вот отрывок из него. 

"Брукхевенская нациoнальная лаборатория (BNL - Brookhaven National Labotatories) является одним из государственных научных центров Америки, где восемь лет идет строительство релятивистского ускорителя-сталкивателя тяжелых ионов RHIC, размещенного на Лонг-Айленде (Нью-Йорк). Прошли успешные тестовые испытания, а на осень запланированы эксперименты. 

Тем не менее Джон Марбургер, директор Брукхевенской лаборатории поручил комитету физиков исследовать возможность катастрофического бедствия при реализации этого проекта. В его предупреждении к другим физикам говорится, что присутствует риск того, что эта установка, наиболее мощная из существующих в мире, может породить "незнакомцев", так называемые "strangelets" - новый тип материи из "странных кварков" ("Strange guarks"), субатомных частиц. 

Комитет проверил возможность того, что может начаться неконтролируемая реакция по превращению всей материи в новое состояние. Комитет также обсудил альтернативу, пусть даже маловероятную, что сталкивающиеся частицы достигнут такой высокой плотности, что в итоге образуется черная дыра. 

Как полагают, черные дыры создают в пространстве интенсивные гравитационные поля, всасывающие все окружающее вещество. В таком случае наша планета окажется разрушенной. 

Профессор Боб Джаффе, директор Центра теоретической физики в Массачусетском технологическом институте, входящий в этот комитет, сообщил, что он верит в то, что риск незначителен, но полностью не исключен. "Существует опасение, что чужеродная материя существует на субатомном уровне или поблизости. Риск достаточно мал, но возможность того, что случится нечто необыкновенное, не равна нулю". 

До сих пор на установке RHIC был получен лишь пучок заряженных частиц в кольце ускорителя пока без попытки столкновения встречных пучков. Внутри этого коллайдера с атомов золота "обдираются" внешние электроны, и затем они ускоряются в двух кольцах с периметром 2,4 мили. Мощные магниты отклоняют частицы, которые приобретают скорость, равную 99,9% от скорости света. 

Ионы в двух кольцах движутся во встречном направлении, что увеличивает энергию столкновений. Когда они сталкиваются друг с другом в точке пересечения, то должна, по расчетам физиков, образовываться суперплотная материя с температурой в триллион (!) градусов. Таких условий в настоящее время не существует даже в глубине звезд - они были лишь в момент возникновения Вселенной при "Большом Взрыве", который произошел, как полагают ученые, 12-15 млрд. лет назад.

При таких параметрах ядра атомов "испарятся" и создадут плазму из частиц, которые называются кварками и глюонами (кварк-глюонная плазма, КГП) и обладают размерами меньше размеров обычного ядра. Теоретики и экспериментаторы предсказывают, что такая плазма в процессе охлаждения может вызвать так называемый ливень рождения других частиц. Среди частиц, появление которых предсказывается во время охлаждения КГП, могут появиться странные кварки. Они уже детектировались на некоторых ускорителях, но всегда оказывались присоединенными к другим частицам. Коллайдер RHIC, наиболее мощная установка среди построенных, способен создавать условия для появления уединенного странного кварка, что было характерным для первых мгновений существования Вселенной. 

BNL подтверждает, что обсуждается вопрос возможности "преобразования Вселенной". Томас Лудлам (Thomas Ludlam), директор проекта RHIC, сообщил, что комитет поддержал проведение первой краткой встречи. 

Джон Нельсон, профессор ядерной физики из университета Бирмингем, возглавляющий английскую научную команду на RHIC, отметил, что шансы несчастного случая чрезвычайно малы, но необходимо их оценить. "Большой вопрос заключается в возможном исчезновении планеты в мгновение ока. Удивительно неправдоподобно, что может быть такой риск, но я не могу этого доказать", - добавил он. Если теоретики не ошибаются в том, что рождению Вселенной предшествовал "Большой Взрыв", а экспериментаторы смогут его воссоздать в лабораторных условиях, то об успешности такого моделирования судить придется не нам. 

В книге Роберта Юнга "Ярче тысячи солнц" описан эпизод перед первым взрывом атомной бомбы на американском полигоне в штате Невада. Тогда многого еще не знали, и возникло опасение, что начавшаяся цепная реакция не остановится, поскольку запасов урана в окружающей среде планеты слишком много. И только в ночь перед испытаниями теоретики доложили, что такого эффекта не произойдет. 

В RHIC планируется ускорить ионы золота до энергии 100 ГэВ/нуклон. Таким образом, на каждый нуклон (нуклон - общее название протонов и нейтронов, из которых состоят ядра), входящий в ион, планируется достигнуть энергии до 100 млрд. электрон-вольт. Предполагается, что при столкновении двух ядер золота при энергии 200 ГэВ/нуклон в системе центра масс будет достигнута такая "жара" и плотность вещества, что обычная ядерная материя трансформируется в кварк-глюонную плазму. 

Физики планируют провести моделирование условий, соответствующих моменту пуска часов жизни Вселенной, при помощи двух экспериментов. Пионером станет PHENIX (Pioneering High Energy Nuclear Interaction Experiment). Этот эксперимент готовится коллективом из 355 специалистов под руководством профессора Нагамийа из Колумбийского университета. Второй важный детектор STAR создавался 350 участниками под началом Джона Харриса из Лаборатории имени Лоуренса в Беркли. 

Поскольку ультравысокие температуры и давления существовали только в начальный момент времени после возникновения Вселенной, то сейчас в природе не существует плазмы кварков и глюонов. Поэтому такая нестабильная КГП может быть создана только искусственно при помощи ускорителей на сверхвысокие энергии, таких, как RHIC. 

Появление черных дыр и взрывы Сверхновых звезд являются неразгаданной загадкой, которые требуют своего объяснения. Молчание далеких цивилизаций и вспышки Сверхновых звезд приводят к мысли, что, быть может, на каком-то уровне роста знаний появляются смельчаки и энтузиасты, которым не терпится узнать побыстрее истину о зарождении мира и хочется посоревноваться с природой. Возможно, что в результате такой спешки и появляется вдалеке очередная черная дыра или случается иной катаклизм.

Возврат на главную страницу.

Возврат в КУНСТКАМЕРУ.
Rambler's Top100