Jak je to s pastí na černé díry stvořené pomocí LHC doopravdy. Vladimír Wagner Když mi Osel poslal k posouzení výtah článku 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 podrobně podívali na zmíněný text 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.
Novinářka Jo Marchantová
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-
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.
S mikroskopickou černou dírou by si opravdu mohli poradit jedině
ghostbusters, popsaná past patří pouze do jejich světa, ne do fyziky.
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 ukázaly, tak nelze určit polohu mikroskopické černé díry a přitom se člověk strefuje do objektu, který má rozměr tisíciny protonu (zmíněných 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 http://www.osel.cz/index.php?clanek=3703.
Řež, 3.července 2009
