SG.hu·2005. március 22.

Fekete lyuk lenne egy laboratóriumi tűzgömb?

Mi történik, ha trillió fokos hőséget hozunk létre? A tudósok szerint ezen az értéken a nukleáris anyag úgynevezett kvark-gluon plazmává olvad, ami az elméletek szerint az ősrobbanás utáni első mikroszekundum állapota volt. A Brookhaven Nemzeti Laboratórium New York-i RHIC részecskegyorsítójában ezt a fortyogó őslevest próbálják előállítani, és öt év után úgy tűnik végre sikerült, sőt a fizikusok szerint a létrehozott tűzgömb magja feltűnő hasonlóságokat mutat egy fekete lyukkal.

Az RHIC-ben aranyatomokat ütköztettek egymásnak közel fénysebességgel, melyek találkozáskor kvarkokra és gluonokra robbantak szét. Ez egy a Napnál háromszázszor forróbb plazmagömböt eredményezett, ami nem vizsgálható közvetlenül, mivel csak a másodperc rendkívül apró töredékéig maradt fenn. Emiatt a dolgot a plazma normál anyaggá való visszahűlésekor kirepülő részecskék segítségével sikerült észlelni. Egyesek szerint ez a megfigyelési mód nagyban hasonlít a csillagászok azon módszeréhez, amivel egy szétrobbanó csillagot észlelnek.

"A csillagászok csak a csillag felszínéről érkező fényt látják, ebből próbálnak következtetni mi történt odabent. Nekünk fizikusoknak ugyanezzel a problémával kell megküzdenünk" - magyarázta Scott Platt, a Michigani Állami Egyetem fizikusa, aki személy szerint nem vett részt az RHIC kísérletben.

A fény helyett a fizikusok több ezer részecskét, többségükben pionokat, a protonoknál hétszer kisebb szubatomi részecskéket látnak. Az atomok ütközéséből kirepülő összes törmelék röppályájának körültekintő rekonstruálásával a tudósok fontos információkhoz juthatnak a rövid, ám annál hevesebb ütközésekről. A kísérletről tanulmányt készítő Horatiu Nastase, a Brown Egyetem fizikusának számításai szerint azonban volt valami különösen szokatlan az amúgy sem szokványos jelenségben. A tűzgömb tízszer annyi sugarat nyelt el, mint amit a számítások szerint el kellett volna nyelnie.

A Brookhaven Nemzeti Laboratórium részecskegyorsítója
A Brown kutatója szerint a részecskék a tűzgömb magjában tűntek el, majd hősugárzásként újra megjelentek, valahogy úgy, mint ahogy a fekete lyukakba beáramló anyag Hawking-sugárzásként kerül ki. Mindazonáltal ha a plazmagömb fekete lyuk is lenne, állítólag nem jelent veszélyt. Ezeken az energiákon és távolságokon a gravitáció nem képvisel domináns erőt egy fekete lyukban. A lyuk kialakulását egyébként már 1999-ben számításba vették, de a probléma csekélysége miatt külön katasztrófa forgatókönyv kidolgozását elvetették.

Animáció az aranyatomok ütközéséről. Mérete 5 MB, formátuma mpeg.

Kapcsolódó cikkek és linkek

Csillagképzõdéshez kötik a fekete lyukakat A Tejútrendszer középpontjában lévõ fekete lyuk felfedezéséért járt a fizikai Nobel-díj Bolygók ezrei lehetnek a fekete lyukak körül Elõször készült fotó egy fekete lyukról Méretes fekete lyukat gyanítanak a Tejútrendszer közepén Ütközések táplálják a szupermasszív fekete lyukakat Ismét gravitációs hullámokat észleltek Fekete lyukat céloz meg teleszkópok egy csoportja

Hozzászólások

Jelentkezz be a hozzászóláshoz.

"egyelõre az alkalmazott energiák nem érik el a kozmikus sugárzás legmagasabb energiaszintjeit, de a kísérleti körülmények mindig mások. A kozmikus sugárzásban szerintem például nem fordul elõ nagytömegû atommag."

Nem vagyok benne biztos, hogy nem fordulnak elõ a természetben is hasonló jelenségek. Például a fekete lyukak gravitációs tere mindenféle részecskéket gyorsíthat ilyen energiákra. Meg az õsrobbanásban is volt rendesen kakaó.

"Szerintem semmilyen tudás iránti vágy nem indokolja bolygónk elpusztításának akárcsak a minimális lehetõségét sem."

Attól függ, hogy mennyire minimális a kockázat. Rengeteg dolog van, ami elpusztíthat minket, és a valószínûsége nem is olyan picike.
Szóval egy bizonyos szint alatt belefér a dolog. A gond csak az, hogy ismeretlen jelenségek valószínûségét nem tudjuk kiszámolni. Annyit lehet tenni, hogy az elméletek alapján próbáljuk megjósolni a dolgokat. Nem hiszem, hogy érdemes lenne abbahagyni a kísérleteket.

"Nem ismerünk olyan fizikai jelenségeket, amit kihasználva mondjuk egy laposelemmel egy sufniban protonokat relativisztikus sebességekre lehetne gyorsítani, persze a jövõben mindig érhetnek minket meglepetések. Szerintem ezek a kísérletek mindig nagyon drágák maradnak majd."

Szerintem pedig könnyen lehetséges, hogy így lesz. Tulajdonképpen a gyorsításhoz nem is kell több energia, mint amit a laposelem szolgáltat. A nagyobb gondot a mágnesek jelentik, amik a részecskék pályántartásához kellenek. De nincs elvi akadálya, hogy ezek sokkal olcsóbbak legyenek. Különösen, ha a mágneses levitáció egyre hétköznapibb lesz, biztosan egyre olcsóbbak és elérhetõbbek lesznek az óriási teljesítményû elektromágnesek. Ha meg ez megvan, akkor már csak az elektronika kell, ami elég trükkös, mert iszonyatos sebességû folyamatokat kell vezérelni, és megfigyelni. Például bizonyos vezérlõ jeleknek meg kell elõzniük a fénysebességgel száguldó részecskéket (mivel azok körpályán mozognak, ez megoldható). De az elektronika fejlõdése meg pláne gyors.

Nagyon nem tudunk beleszólni hogy õk mit tegyenek ... eddig nem történt gond reméljük eztán se ...
Amúgy kezdem belátni hogy igazad is lehet. Reméljük nincs ilyen folyamat ami láncreakciószerûen csokifagylaltá alakítja a bolygót <#hehe>

Abból gondolom, hogy nem TUDNAK kellõ körültekintéssel eljárni, és erõs a gyanúm, hogy nem is teszik meg. A legkomolyabb "disaster scenario" elemzés az volt, amit lejjebb belinkeltem. Ez csak egy berendezésre vonatkozik, és ez sem tárgyalja azt a témát, hogy vajon mennyiben összehasonlíthatóak a részecskegyorsítóban fellépõ jelenségek a TeV-es kozmikus sugarak hatásával a Holdon.

A kockázat ismeretlen feltételek mellett kiszámíthatatlan, mert modell híján nincs valószínûségi komponens sem. Még a legértelmesebb úgy feltenni a kérdést, hogy a megfigyelt civilizációk közül hány pusztult el és hány maradt életben, és ebbõl következtetni a kockázatra. Jelenlegi megfigyeléseinkbõl úgy tûnik - amíg nincs bizonyítékunk az ellenkezõjére -, hogy akár mindegyik elpusztulhatott. Tehát egyelõre még azt sem sikerült kizárni, hogy a baleset bekövetkezése nem törvényszerû (!).

Olvasd el azt a cikket, amit lentebb beidéztem, ott a strangeleteket vitatják meg. Bizonyos feltételek mellett egy ilyen anyag villámgyorsan az egész bolygót különös anyaggá alakítaná. Azt se tudjuk még, mibõl áll a csillagászati terminológia szerinti "sötét" anyag... akár elpusztult civilizációk maradványaiból is állhat.

legjobb tudásom szerint az ilyen különleges anyagok eléggé rövid életûek ... lásd antianyag ...

Mibõl gondolod hogy a CERN tudósai pl nem járnak el kellõ körültekintéssel ?
A minimális kockázat se mindegy hogy mekkora ... mert ha ez pl 10 a 56 - on akkor szerintem semmi akadálya hogy kisírletezzenek.

András: egyelõre az alkalmazott energiák nem érik el a kozmikus sugárzás legmagasabb energiaszintjeit, de a kísérleti körülmények mindig mások. A kozmikus sugárzásban szerintem például nem fordul elõ nagytömegû atommag.

Szerintem semmilyen tudás iránti vágy nem indokolja bolygónk elpusztításának akárcsak a minimális lehetõségét sem. Ebben a kérdésben maximálisan kockázatérzékeny módon kellene eljárni. Az emberiség a következõ ezer és millió években biztos megtalálja a módját, hogy garantáltan veszélymentesen is kitalálja az anyag titkait, de ha elvesszük a jövõt, akkor gyökerében vágjuk el a lehetõséget a további tudás elõtt is.

Nincs feltétlen szükség Világegyetem-elpusztító hatásra, elegendõ egy picike neutroncsillag vagy különös anyag vagy akármi... ez a bolygó lehet meglepõen sérülékeny, ráadásul csak a legkülsõ leheletvékony héjában tudunk létezni.

Nem ismerünk olyan fizikai jelenségeket, amit kihasználva mondjuk egy laposelemmel egy sufniban protonokat relativisztikus sebességekre lehetne gyorsítani, persze a jövõben mindig érhetnek minket meglepetések. Szerintem ezek a kísérletek mindig nagyon drágák maradnak majd.

Plamex nem voltál túlságosan megnyugtató :) Engem sem aggasztana, ha biztosan lenne második dobásunk, de elfordulhat, hogy nem lesz. Egyszer megtörténõ eseményeknek nincs valószínûsége, vagy lesz katasztrófa, vagy nem, és elégséges tudás birtokában ezt már mi is tudnánk pontosan. Inkább várjuk meg a biztos tudást, nem rohanunk sehova.

Az atombombánál komolyan felmerült, hogy a légkörben begyullad a nitrogén, és fúziós láncreakció indulhat el. Talán épp Tellerék számolták ki, hogy nem elegendõ a nyomás és a hõmérséklet. Az aggodalmak újra elõjöttek a fúziós bombánál és a számításokat megismételték. Ma úgy gondoljuk, semmiképp sem okozhat láncreakciót egy (termo)nukleáris robbanás a Föld felszínén, de ez akkor korántsem volt annyira biztos. Az atombomba elõállításának történetét olvasgatva, nem mondhatnám, hogy maximális óvatossággal jártak el ebben a kérdésben (sem).

szerintem nincs itt zsákbabomba ... :)
csak olyan dolgokkal kisírleteznek amirõl már némi sejtésük van ... a nagyon kis valószínûséggel bekövetkezhetõ dolgokkal pedig kár foglalkozni ...
Pl.: mennyi az esélye hogy egyszercsak nappalindban kialakujon egy újabb õsrobbanás ... ? Van rá esély nem ? :)

Szerintem nem kell annyira parázni .. ezek a fizikusok elég jól értik a csíziót :))
Amúgy csak gondolj a láncreakcióra amikor az atomot feltalálták ... az is elég rázós dolog mégse vezetett katasztrófához ...

"Ne próbálkozzunk olyan kísérletekkel, amelyek nem fordulnak elõ a természetben hasonló körülmények között, pontosabban amelyet nem figyeltünk meg már természetes körülmények között, mert a Természet is tud produkálni olyan jelenségeket, amelynek nem jó a közelében lenni."

Nem tudom, hogy pontosan milyen jelenségeket figyeltek meg, és hogy pontosan milyen kísérleteket végeznek, de tudomásom szerint még bõven belül vagyunk azon a határon.

"Mi a fontosabb? A GUT absztrakt képlete vagy a földi élet egészének akár csak minimális kockázata?"

Azért egy egészen minimális kockázatot megér.

"Én mindenesetre jó magyarázatnak tartom azt is, hogy az anyagszerkezeti kísérletek mindig elõre nem látott tragédiához vezetnek, ami egy a sok ezer elmélet közül, de figyelembe kellene venni..."

Nem lehet azt mondani, hogy mindíg katasztrófához vezetnek, legfeljebb azt, hogy többnyire. Ugyanis hacsak nincs szándékosan nagyon ravaszul megtervezve egy ilyen csapda, akkor jó esély van rá, hogy egyes civilizációk idõben észreveszik a problémát.

"inkább összpontosítanák az erõforrásokat az ûrutazás technikai kérdéseire."

Az a gond, hogy ha a naprendszeren kívülre akarunk menni, akkor e fénysebesség korlátját valahogy ki kell kerülni. Ehhez pedig pontosan ezek a kísérletek kellenek.

Érdekes kérdés, hogy hogyan lehet biztonságosan kivitelezni ilyen kísérleteket. Az a baj, hogy olyan jelenségek is szóba jöhetnek, amik elképzelhetetlen energiákat szabadítanak fel, és a hatásuk akár fénysebességgel is terjedhet. De legalább a fénysebességnél gyorsabban terjedõ hatások ellen van érvünk. Ugyanis, ha más civilizációk léteznek, akkor valószínûleg némelyikük jóval fejlettebb nálunk, tehát már elõidézett volna ilyen katasztrófát, és ebbe mi is belehaltunk volna.
Az sem megoldás, hogy beszüntetjük a kísérleteket. Nem csak azért, mert azzal feladnánk a világ további megismerését, hanem azért is, mert lehetetlen garantálni, hogy soha senki nem fogja titokban folytatni. És nem csak kormányokról van szó, a technika fejlõdésével a kivitelezés egyre könnyebb és olcsóbb lesz, és mondjuk 50-100 év múlva már egy magánember számára is elérhetõ lehet.

További bejegyzések a fórumban...