大冲撞撞出小宇宙

  黑洞会像雪花一样消融

  印度少女的恐惧说明了科学知识的普及尚且不够。世界末日出现在对撞机实验中的可能性微乎其微。但没有人敢对产生大型黑洞的可能性完全否认,这是因为量子论中有一个漏洞。根据维尔纳·海森贝格的“不确定原理”,任何事情都有些微发生的可能性。但根据测算,一个大型强子对撞机里制造出的黑洞,其尺度仅为百亿亿分之一米(10的负18次方米),存在时间仅为十亿分之几阿秒(1阿秒为10的负18次方秒)。由于它存在的时间是如此之短,根本不能吞噬任何周边的物质,因此不可能对地球构成危害。这种“人造黑洞”的消逝可能“会像雪花消融一样容易”。

  纽约市立大学理论物理学教授加来道雄解释说,从超级黑洞,到非常微小的黑洞,这个家族拥有个头不一的成员。即使大型强子对撞机产生黑洞,它们也只有亚原子大小,也就是跟电子或质子差不多大。这些微型黑洞很不稳定,它们很快就会垮塌。事实上这些黑洞是朝着相反的方向发展,喷出放射物,所以最终会消失得无影无踪,而不是不断吞噬物质,变得越来越大,最后吃掉地球。黑洞通过释放放射物最终消失这个过程,正是剑桥大学物理学家霍金提出来的。

  欧洲粒子物理研究所首席发言人詹姆斯·吉利斯说,实验可能产生的最危险后果是质子束流在全速运转情况下失控,但即便如此也只会对强子对撞机造成损坏,在隧道上撞出几个坑。而不会产生其他更严重的危害。

  参与大型强子对撞机项目的有来自80多个国家和地区的2000多名科学家和工程师,其中包括中国的20多名专家,他们主要来自中科院高能物理研究所和北京大学,并制造了主要探测器“Alice”上的一个部件。这使中国可以无偿使用整个实验所获得的数据。这个耗去54.6亿美元的巨大工程还开创了一个科学探索实验的新模式——多国平等参与,多国分享成果。

  全球最大规模科学工程

  1.大型强子对撞机

  欧洲粒子物理研究所(CERN)的大型强子对撞机被很多人称之为世界上规模最为庞大的科学计划。大型强子对撞机能够产生令人畏惧的能量,有望揭开所谓的“上帝粒子”之谜。

  2.国际热核聚变实验反应堆(ITER)计划

  这个世界上第一个示范级核聚变反应堆将建在法国南部,它将第一次实现持续核聚变反应。核聚变能够在不产生温室气体和放射性废物的情况下“复制”太阳能。

  3.国际空间站

  在2010年竣工时(也有可能拖到2011年),国际空间站将成为有史以来最大的多国参与的太空项目。最终的国际空间站将太阳能电池板展开时的个头与一个足球场差不多。除了充当实验室外,国际空间站将作为月球和火星任务的出发点。

  4.澳大利亚内地的“太阳塔”

  “太阳塔”被称为“太阳任务”计划,利用太阳辐射加热空气进而发电,这项科学壮举将利用太阳能达到一个新的高度。当全部投入运转,“太阳塔”足以满足大约20万个家庭的用电需求。

  5.气候变化模拟计划

  很多研究和测试的目的都是为了让地球进行一次“常规体检”,其中就包括这项有关气候变化的综合性研究。气候变化模拟计划利用数千名志愿者的电脑在空闲时处理气候变化数据。这样大规模的分析过程绝对是前所未有。

  6.詹姆斯·韦伯太空望远镜

  哈勃太空望远镜被称之为美国宇航局最为成功的科学设备之一。在哈勃退役时,它的继任者詹姆斯·韦伯太空望远镜将被送入距地150万公里的轨道。据悉,詹姆斯·韦伯将寻找在宇宙初期形成的第一批星系。此外,它还能够透过尘云观测形成行星系统的恒星。

  7. “世界末日”种子库

  又称“诺亚方舟种子库”,如果在不远的将来灾难袭击地球,在挪威遥远北极小岛——斯瓦尔巴特群岛的一座冰山上建造的这个种子可以提供濒危作物的种子。该工程的目的是保存全球几乎所有作物的有机样本,为了某一天它们可能自然消失。

  8.太空梯

  这项工程目的是使宇航员和货物不再依靠笨重的航天飞机到达太空工作站,借助太空梯进入太空廉价又安全。虽然一些专家表示,太空梯至少在未来10年内无法实现。

  9. ANTARES水下中微子探测阵列

  简言之,ANTARES(天文学中微子望远镜及地下环境探索计划)和它在南极的伙伴“阿曼达”和“冰立方”中微子探测器是一种朝下看的望远镜,而传统的望远镜是盯着星星看。中微子望远镜能够探测到高能量μ介子产生的辐射,μ介子是穿过地核的中微子进入地球南半球的产物。ANTARES被安置在离法国土伦海岸不远的地中海底部。


新世纪周刊 楚焱





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