Kanadští fyzici křísí kvantové černé díry v CERNu a existenci dalších dimenzí  
Pokud existují další prostorové dimenze a gravitace skrze ně prochází jako nůž máslem, tak by Velký hadronový urychlovač mohl vyrábět veskrze neškodné černé mikrodíry. Zatím to s nimi nevypadalo moc růžové, ale nová studie dvojice kanadských fyziků jim nejspíš získá nějaký čas, aby mohly prokázat svou existenci.
Simulace události s vytvořením kvantové černé díry na LHC. Kredit: CERN.
Simulace události s vytvořením kvantové černé díry na LHC. Kredit: CERN.

Zdá se to jako věčnost. Ale ve skutečnosti se někteří lidé ještě poměrně nedávno obávali, že Velký hadronový srážeč LHC, který prohání částice v evropském CERNu, by mohl zničit svět tím, že vyrobí nenasytnou černou díru.

 

Realita je samozřejmě ještě mnohem horší. Fyzici v CERNu ve skutečnosti velmi touží po tom, aby nejvýkonnější urychlovač částic světa nějaké černé díry vyrobil. V tomto případě jde ovšem o úplně směšně malé kvantové černé díry, které by nesnědly ani smítko, natož celou planetu. Jejich objevení na LHC by ale mohlo potvrdit existenci dalších prostorových dimenzí, tak jak je předpovídají strunové teorie. To by zase významně posunulo naše chápání stále velmi záhadné gravitace.

Douglas M. Gingrich. Kredit: University of Alberta.
Douglas M. Gingrich. Kredit: University of Alberta.

 

Fyzika, jak známe, rozlišuje čtyři základní síly. Elektromagnetismus, slabou sílu, silnou sílu a gravitaci. Všechny se navzájem dost liší. Ale gravitace, to je vážně extrém. Už jenom vyjádřit, kolikrát či o kolik řádů je gravitace slabší než ostatní uvedené síly, dá dost práce. Stručně řečeno, gravitace je naprosto směšná, i když se samozřejmě podílí na tvorbě a existenci těch nejohromnějších objektů ve vesmíru. Nemluvě o tom, že stále neznáme částici, která by gravitaci zprostředkovávala. Graviton je, slušně řečeno, stále teoretický.

 

Jedním z možných vysvětlení nehorázně slaboučké gravitace je, že existují další prostorové dimenze. Náš vesmír by mohl existovat jako dílčí součást mnohovesmíru. V takovém případě by gravitace ve skutečnosti mohla být naopak velice silná. Od zbývajících fyzikálních sil by se ale lišila v tom, že by volně procházela skrze další dimenze. Tím by se její síla zdánlivě „rozředila“ a nám proto přijde směšná.

 

Pokud by tato, v současnosti dost kontroverzní představa, byla správná, tak by to, mimo jiné, mělo významné důsledky pro tvorbu černých děr na urychlovači částic. Jestliže platí konvenční fyzika, tak bychom k tomu potřebovali urychlovač řekněme galaktické velikosti. Když by ale gravitace byla ve skutečnosti mnohem silnější, než se nám teď zdá, tak by černé díry nejspíš mohl vyrobit i starý dobrý LHC v CERNu.

 

Brennan Undseth. Kredit: Qu-Tech.
Brennan Undseth. Kredit: Qu-Tech.

Dokonce nejen mohl, ale v takovém případě je nejspíš vyrábí prakticky neustále, pokud je v chodu. Právě takové černé mikrodíry chtějí fyzici v CERNu objevit. Bát se jich nemusíme. Pokud existují, tak se během absurdně krátkého okamžiku vypaří jako sprška částic, aniž by cokoliv sežraly, natož celou Zemi. Navíc, naše planeta očividně stále existuje, i když je to někdy k neuvěření. Vědci ale zatím měli smůlu.

 

Kanadští fyzici Douglas Gingrich a Brennan Undseth z University of Alberta ve své studii, která vyjde v časopisu Physical Review, upozorňují na to, že naše dosavadní výpočty kolem kvantových černých děr na LHC byly nejspíš nepřesné. Spočítali to detailněji a tvrdí, že pokud LHC skutečně vyrábí kvantové černé díry, tak jich je méně, než jsme si doposud mysleli.

 

Jejich výsledky říkají, že věc dalších prostorových dimenzí ještě není úplně ztracená. Tahle teorie v podstatě dostávala jednu ránu za druhou, takže takové zprávy potřebuje jako sůl. Podle Gingrich a Undsetha vlastně jen budeme muset monitorovat LHC delší dobu, abychom mohli vyvrátit nebo případně potvrdit vznik nepatrných černých děr na této ultimátní mašině lidstva. Pak bude jasnější, jak je to vlastně s tou zapeklitou gravitací.

 

Literatura

Live Science 4. 12. 2020.

arXiv 27. 10. 2020.

Datum: 04.12.2020
Tisk článku

Paralelní světy - Kaku Michio
 
 
cena původní: 499 Kč
cena: 419 Kč
Paralelní světy
Kaku Michio
Související články:

Velký hadronový srážeč by mohl ulovit černé díry a paralelní vesmíry     Autor: Stanislav Mihulka (20.03.2015)
Gravitační vlny připlavily realitu do snění o extra dimenzích     Autor: Stanislav Mihulka (15.09.2018)
Sedí náš vesmír na rozpínající se bublině v další dimenzi?     Autor: Stanislav Mihulka (28.12.2018)



Diskuze:

Gravitácia a ďalšie dimenzie?

Z Z,2020-12-07 23:56:25

"Jedním z možných vysvětlení nehorázně slaboučké gravitace je, že existují další prostorové dimenze."

Ale ak by gravitácia "unikala" aj do iných dimenzií tak by asi mala so vzdialenosťou klesať viac, než s druhou mocninou vzdialenosti. Jej veľkosť je nepriamo úmerná povrchu gule od zdroja - rovnako ako pri elektrostatickej sile. Ak by sa šírila napríklad do štyroch priestorových rozmerov, mala by klesať s treťou mocninou vzdialenosti, do piatich so štvrtou...

Odpovědět


Re: Gravitácia a ďalšie dimenzie?

Richard Pálkováč,2020-12-08 09:57:44

Kedze gravitacia sa do nasho 3D vesmiru premieta ako "jednopolova", nie je dovod, aby sa ta cast co u nas zostava sirila/klesala s inou mocninou ako ostatne "jednopolove" (zdroj fotonov, zdroj elektrostat sily).

Odpovědět


Re: Re: Gravitácia a ďalšie dimenzie?

Z Z,2020-12-08 14:02:23

Akože "tá časť čo u nás zostáva"?
Tak buď sa šíri do viacerých rozmerov ako 3 priestorové a mala by klesať so vzdialenosť inak, ako tie, kde sa to nepredpokladá, alebo sa šíri len do troch a klesá s druhou mocninou vzdialenosti. Darmo je uvažovať, o tom ako "sa premieta" keď by sa mala podľa predpokladu šíriť v štyroch priestorových rozmeroch s trojrozmerným "povrchom" a teda nepriamo úmerne závisieť od tretej mocniny vzdialenosti (či obdobne v ešte viacerých rozmeroch). Ak si trebárs predstavíme dvojrozmerné bytosti na povrchu nejakej plochy, tak keď u nich vznikne svetelný zdroj, tak bude žiarenie klesať s druhou mocninou vzdialenosti a nie s prvou, ako by to bolo pri niečom, čo by sa šírilo len na ich ploche.

Odpovědět


Re: Re: Re: Gravitácia a ďalšie dimenzie?

Richard Pálkováč,2020-12-08 20:02:04

Myslím, že uvažovať o "niečom" viac ako trojdimenzionálnom, je rovnako scestné, ako uvažovať fyzikálne o jedno/dvojrozmernom objekte. Sú to len geometrické abstrakcie, fyzikálne neexistujúce.Ja uvažujem vždy len o viacerých trojdimenzionálnych vesmíroch, gravitačne prepojených, ako je to aj v mojom článku tu v tejto diskusii.

Čiže fyzikálne, neuvažujem o komplexe trojdimenzionálnych vesmírov, ako o viac ako trojdimenzionálnom komplexnom systéme. Netvrdím, že je to tak správne a keby neexistovala tmavá hmota, vôbec by som o takomto niečom neuvažoval.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Gravitácia a ďalšie dimenzie?

Z Z,2020-12-10 01:26:48

Na uvažovaní o dvojrozmernom objekte nie je nič scestné.
Napríklad sú to rôzne povrchy, blany a pod.
Ak by sa napríklad podobne ako optické vlákno vyrobila tenká optická "placka", tak by sa v nej svetlo šírilo tak, že by jeho jas klesal nepriamo úmerne s prvou mocninou vzdialenosti od zdroja, narozdiel od šírenia vo vákuu, či vo veľkom sklenom objekte, kde by to záviselo od druhej mocniny.

A tie vaše viaceré trojdimenzionálne vesmíry sú gravitačne prepojené akým "kúzlom" ak teda viac rozmerov neexistuje a píšete zmätene o "viac ako trojdimenzionálnom komplexnom systéme", to je napríklad čo? Ak trebárs štvordimenzionálny, tak si odporujete, veď to je podľa vás "fyzikálne neexistujúce".

Vyzerá to ako ezoterické táraniny bez nejakého možného teoretického vzťahu k realite.

Odpovědět

Nove dimenzie

Michal Varga,2020-12-05 20:54:37

O novej dimenzii zrejme hovorime, ked nam uz 4 cisla nestacia na to, aby sme lokalizovali casticu v priestore a case. S nastupom kvantovej teorie uz asi nik nepochybuje, ze existuje nieco ako superpozicia, a teda ze novymi dimenziami skutocne musime zaoberat. Spickou ladovca su dnes uz funkcne kvantove pocitace, ktorych vykon umocnuje fakt, ze vypocet je prebieha v niekolkych paralelnych svetoch sucasne. Cize otazka neznie ci existuje viac dimenzii, ale ake su a kolko ich je a co vsetko z toho dokazeme vytrieskat.

Odpovědět


Re: Nove dimenzie

Richard Pálkováč,2020-12-05 21:15:56

Superpozícia, ani kvantové počítače, nemajú nič spoločné s novými dimenziami, ani paralelnými svetmi.

Odpovědět

Podrobný populární rozbor toho,

Vladimír Wagner,2020-12-05 20:18:43

co jsou hypotetické mikroskopické černá díry, při jakých vlastnostech exotické fyziky za standardním modelem hmoty a interakcí by mohly existovat a jak by je na LHC identifikovali, je zde: https://www.osel.cz/3703-ohrozuje-spusteni-lhc-nasi-existenci.html

Odpovědět

Déjà vu ?

Richard Pálkováč,2020-12-05 14:04:17

Keď som čítal článok, tak som mal "déjà vu" ( http://riki1.eu/Gravitacia_a_tmava_hmota.htm )

Jednoduchý, praktický multivesmír : http://riki1.eu/vesmiry.htm

Môj komplexný pohľad na vesmír : http://riki1.eu/zaporna_temna_tmava_energia_hmota.htm

Odpovědět



Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace