Být přivolávačem posledního soudu je jistě nevděčná práce. Musíte sledovat všechny důležité technologické trendy a pak náročně vymýšlet složité konstrukce, jak by nové technologie mohly zničit svět. Ani pak ale nemáte záruku, že najdete dostatečně sdílné médium, které vaše snažení zveřejní. Ne každá oblast lidského poznání je pro konec světa tak slibná, jako počasí. I proto bychom si svých doomsayerů, jak je hezky pokřtila angličtina, měli cenit a přistupovat k nim citlivě a lidsky.
Pozoruhodnou vlnu technofobie a zajímavých obav z konce světa vyvolal slavný LHC - Large Hadron Collider. Řada lidí nejrůznějšího ražení opakovaně vyjadřovala své obavy, že LHC vytvoří něco podivného, v důsledku čehož zanikne náš nedokonalý svět. Rozpačití operátoři LHC už museli čelit výhružným dopisům, e-mailům i telefonátům, do počítačů LHC dokonce údajně pronikla skupina řeckých hackerů.
Je poměrně pikantní, že se osud LHC ubíral přesně opačným směrem, než si mysleli strašpytlové. Největší urychlovač částic na světě světu rozhodně neublížil, zato nepřející svět záhy po spuštění 10. srpna 2008 ublížil jemu. 19. září téhož roku totiž LHC vyhořel kvůli elektrickému zkratu mezi dvěma magnety. Z napínavého a mediálně notně masírovaného okamžiku technologické evoluce se tak stala černá komedie, která pokračuje dodnes. Urychlovač stále stojí a bude stát minimálně do konce září.
LHC se očividně nepředvedl jako vražedná mašina, která si světy dává k snídani, přesto se ale tvrdé jádro příznivců konce světa stále obává možných komplikací s fatálními následky. Mezi jejich oblíbenými mazlíky jsou i černé díry. Ustrašenci se obávají, že LHC vyrobí maličkou černou díru, která vzápětí zlikviduje celou planetu.
Podle fyziků to je nesmysl. Stát se sice může úplně všechno, náš svět je dostatečně potměšilý, ale i kdyby k tomu nějakou směšnou náhodou došlo, tak není důvod k panice, máme totiž plán. Kupodivu docela reálný a navíc pozoruhodně podobný akci Krotitelů duchů.
Nejprve trochu omáčky. Je fakt, že jisté divoké teorie zahrnující další rozměry a podobné speciality sice umožňují vznik miniaturních černých děr při vysokoenergetických kolizích, pokud by ale taká černá dírka měla žít déle než nepatrný zlomek sekundy, znamenalo by to znásilnění široce přijímaných fyzikálních principů.
Odborníci uklidňují i tím, že zemskou atmosféru už miliardy let bičují kosmické částice s energií větší, než nejsilnější kopance od LHC a naše planeta tu jaksi stále obíhá. Buď při srážkách s kosmickým zářením černé minidíry nevznikají nebo vznikají a jsou evidentně neškodné.
Na druhou stranu, i když je šance, že bude Země po zapnutí LHC pozřena černou dírou nejspíš menší, než možnost zítřejší likvidace lidstva zcela neznámým obřím meteoritem, tak je fakt, že LHC vlastně objevuje novou, nevyzkoušenou fyziku a štěstí přece přeje připraveným.
Takže zpět k záchrannému plánu. Zaprvé, lze předpokládat, že i v případě toho nejhoršího průšvihu budeme mít moře času. Pokud by LHC nějakým omylem skutečně vytvořil životaschopnou černou dírečku, tak bude mít gravitační přitažlivost zhruba jako pomeranč. Proto by byla zpočátku prakticky bezzubá a rostla by jen velice pomalu.
Zadruhé, černé díry mohou mít elektrický náboj, podle toho, jaké snědí částice. V případě krize by na zlotřilou černou díru operátoři LHC mohli střílet paprskem záporně nabitých elektronů, aby ji vnutili záporný náboj. Záporně nabitou černou díru by pak bylo možné lapit do pasti ze záporně nabitých kovových destiček. Takové stěny by ji udržely uvnitř.
V pasti by pochopitelně muselo být co nejkvalitnější vakuum, aby černá díra nemohla jíst a nevypálila tak lovcům rybník a po něm celou planetu. Kdo kdy viděl, jak Krotitelé duchů loví klienty, má poměrně dobrou představu a kdo ví, jestli právě Ghost Busters neinspirovali autora tohoto kouzelného konceptu.
Co s černou dírou v elektrické pasti? Žádný problém. Stačí ji dát do rakety a vystřelit z naší sluneční soustavy. Musela by samozřejmě odletět hodně daleko, aby se k nám neprokousala vesmírem dřív, než se ze Slunce stane červený obr a ze Země briketa.
Pramen: Výtah z článku uveřejněný Short Sharp Science 14.5. 2009
Jak je to s pastí na černé díry stvořené pomocí LHC doopravdy.
Komentuje Vladimír Wagner
Když mi Osel poslal k posouzení článek Jo Marchantové, který vyšel na stránkách "Short sharp science" časopisu New Scientist, chtěl jsem mu navrhnout, aby ho na své stránky nepouštěl, protože je to celé samý nesmysl. Pokud to nebyl opožděný apríl. Jo Marchantová je v podstatě novinářka, zabývající se popularizací vědy a rozhovory s vědci. Ovšem spíše z oblastí historických věd. Samotná Jo Marchantová sice tvrdí, že nápad má z rozhovoru s nejmenovaným částicovým fyzikem. Ovšem, podle mého názoru, pokud to byl opravdu částicový fyzik, musel si z ní asi dělat srandu nebo rozhovor dělali právě prvního dubna. Pak jsem se ale rozmyslel a vzal to jako šanci ukázat, že každý autor se může dopustit totálního kopance a že i seriozní časopis pro popularizaci vědy někdy uveřejní pitomost. Čtenář by tak měl, jak by zdůraznil Herculé Poirot, zapojovat intenzivně své šedé buňky mozkové, vždy kriticky uvažovat a využívat řady zdrojů. A o tom přece věda a touha po poznání je. Proto bych nyní čtenáře prosil, aby se vrátili k předchozímu textu a zkusili si vypsat hlavní nesmysly, nacházející se v příspěvku o případné pasti na mikroskopické černé díry, a zdůvodnit, proč jimi jsou. Uvidíme pak, zda se ve svém posouzení shodneme.
A teď se na fakta podívejme. Pokud by na urychlovači LHC exotické mikroskopické černé díry opravdu vznikaly, nepřesahovala by jejich hmotnost hodnotu řádově 1000 hmotností protonu, tedy zhruba 10-24 kg. To vychází z prostého využití Einsteinova vztahu mezi energií a hmotností E=mc2. Její gravitační vliv ve vzdálenosti větší než rozměr protonu by tak byl nejméně o 23 řádů menší než vliv gravitace pomeranče. Takže zmínka o vlivu srovnatelném s vlivem předmětu hmotnosti pomeranče je mimo mísu. Rozměr mikroskopické černé díry by byl menší než tisícina rozměru protonu.
Mikroskopické černé díry by na LHC vznikaly při vysokoenergetických srážkách. To znamená, že s velmi vysokou pravděpodobností by jejich kinetická energie byla velmi vysoká a rychlost také velmi velká. To znamená, že pro téměř všechny případně vytvořené mikroskopické černé díry je rychlost větší než úniková rychlost ze Země a prostě samotné odletí do vesmíru. Nemusíme je náročně chytat a do vesmíru je dopravovat. Se strašlivě malou pravděpodobností by mohla být tato rychlost menší než 11,2 km/s, tedy zmíněná úniková. Takové mikroskopické černé díry Země zachytí a ty v ní začnou obíhat okolo jejího gravitačního středu. I v tomto případě bude černá díra po pár sekundách mnoho kilometrů od LHC. To, že by byla rychlost mikroskopické černé díry po svém vzniku blízká nule, je přímo astronomicky nepravděpodobné. Ovšem ani v tomto případě by nezůstala stát na místě, ale působila by na ní zemská tíže a padala by ze zrychlením 9,81 m/s2 směrem ke středu Země. Takže by už během pár sekund po svém vzniku byla pěkně daleko od LHC uvnitř Země a daleko z dosahu případných lovců.
Dalším problémem je detekce vzniku černých děr. Ty se budou na experimentech hledat pomocí částic vznikajících při vypaření mikroskopické černé díry Hawkingovým zářením. Ale tím se dovíme o existenci těch nestabilních a ty nás momentálně nezajímají. O těch, které se nevypaří, se můžeme dozvědět jedině z chybějící energie, která se spotřebuje pro vznik černé díry a jakoby zmizí. Taková identifikace se však podaří nejspíše po mnohadenní analýze. Pak už budou i velmi pomalé mikroskopické černé díry kdekoliv uvnitř Zeměkoule.
I kdyby však nějakým zázrakem (opravdu zázrakem, který nemá nic společného s fyzikou) zůstala mikroskopická černá díra v oblasti, kde se srážejí na LHC protony, tak to moc nepomůže. Nelze totiž určit, kde přesně je a zda tam vůbec je. Nijak se neprojevuje, interaguje pouze gravitační interakcí a ta její gravitační síla je o 23 řádů menší než u pomeranče.
Pro chycení mikroskopické černé díry do popsané pasti se navrhuje ji nabít tím, že se do ní vpraví elektrony, které jsou záporně nabité. Jak jsme si ukázali, tak nelze určit polohu mikroskopické černé díry a přitom se člověk strefuje do objektu, který má rozměr tisíciny protonu (10-18m) a s takovou přesností by se musel trefit. Takovou mušku nemá ani Superman či Clint Eastwood. Další problém je, že elektron je vlivem svých kvantových vlnových vlastností rozmazaný. Aby se do naší mikroskopické černé díry vlezl, musela by jeho vlnová délka být menší než tisícina protonu. Vlnová délka elektronu je nepřímo úměrná jeho kinetické energii. V našem případě by musela být opravdu velmi vysoká. Museli bychom tedy mít v místě každého z experimentů LHC urychlovač elektronů schopný urychlit je na energie srovnatelné s LHC. To už snad stačí, pro prokázání, že zmíněná past nepatří do světa fyziky.
Ještě na závěr bych připomenul, že pro nabobtnání na hmotnost pomeranče by potřebovala mikroskopická černá díra čas o mnoho řádů větší než stáří vesmíru. Čím je to způsobeno a další vlastnosti mikroskopických černých děr jsou na Oslovi popsány podrobněji v článku Ohrožuje spuštění LHC naši existenci?
Diskuze:
