Ezzel kapcsolatban: én egyedül a CERN-i LEP2 gyorsítót láttam (az ALEPH detektornál, csinos darab), ami a maga több mint 20km-es hosszával a tekintélyesek közé tartozik; meg energia szempontjából is. Na ott a szakemberek elmesélték, hogy a számítógépeknek (kisebb szobányi a mérete a legnagyobbnak) a köv. hatásokat kell azonnal (valós időben) korrigálni a mágnesekkel, hogy a sugárnyaláb benne maradjon abban a nem egészen 10 centis csőben:
1. Hold mozgása; deformálja a földlemezt, ahol a gyorsító van.
2. A fentiből származó árapály; billeg egy kicsit Európa...
3. A genfi TGV. A menetrendje és a gyorsító össze van hangolva, mert igaz, hogy a komplexum 300 méter mélyen van, de az elhaladó expresszvonat mágneses terével befolyásolja a lenti mágneseket.
4. Vihar a genfi tavon. Mert ekkor jobban hullámzik a kelleténél, és ettől is billeg a földlemez...
Ennyit jegyeztem meg abból, amit mondtak. Egyébként nem túl veszélyes a dolog számunkra; olyan mélyen nem tud akkorát robbanni, hogy felérjen a hatása, ha átlyukad, hát istenem; de amikor be van kapcsolva, akkor senki sincs az alagútban, így ez sem fenyeget senkit (bár mesélték, hogy egyszer egy próbaüzem előtt bezártak egy karbantartót véletlenül; csak az utolsó pillanatokban vették észre, hogy valaki integet az alagútba vezető üvegajtónál, mert a szerencsétlennek elromlott a telefonja. Állítólag nem sokáig birta volna a bentlétet...)
Félretéve a viccett meg a túl komoly tudományosságot, azért jócskán akad valódi veszélye is az ilyen kísérleteknek. Gondoljuk meg mi történne, ha azok a mágnesek, amik ezeket az ionizált sugárnyalábokat a gyorsítókban pályán tartják, kipurcannának. Bármitől elromolhatnak, olyan áramkimaradás történik, amire nem készültek fel stb. Elég, ha csak egy pillanatra is kihagynának a mágnesek, a nyaláb bizony elszállna a semmibe, vagy netán valakibe. Az igaz, hogy a levegő hamar elnyelné ezeket a nyalábokat, de azért én nem tartozkodnék ilyenkor pár kilométeres körzetében a gyorsítónak. Persze itt is gondoskodnak mindenféle biztonsági intézkedésről, azért egy ilyen baleset már nem olyan valószínűtlen mint amit alább tárgyaltunk. Erről bezzeg nem írtak a médiában, úgyis legfőképpen a kísérletező fizikusok vannak ennek kitéve, ők nyugodtan elhullhatnak saját kísérletüktől!
Kedves palozc és Cactus!
Köszönöm mindkettőtök értékes hozzászólását.
A víz-jég hasonlat különösen tetszett. Az ajánlott irodalmat pedig igyekszem mielőbb elolvasni
Az a bizonyos plazma minden valószínűség szerint a kvark-glun plazma akart lenni. A Jon által említett helyen a STAR kísérletet kell keresni; közvetlen link: EZ.
Ne higyjétek, hogy csak ott leselkedik ilyen "veszély" az emberiségre. Pl. attól a helytől ahol ülök, 300 méterre van leverve a tábla, hogy itt épül az LHC... ebben a genfi, elég nagyméretű gyorsítóban is remélnek majd kvark-gluon plazmát előállítani, bár nem nehézion ütközéssel, mint STAR-ék. Ugyan ez nem témám, így szinte én is laikus vagyok ilyen téren, de nem árt felhívni a figyelmet a következőkre:
Minden tudományos kísérlet játék az ismeretlennel; fundamentális és határterületen fekvő dolgok esetében nem lehetünk benne sohasem teljesen biztosak, hogy minden körülményt ismerünk és ellenőrzésünk alatt tartunk. Komoly kérdés volt pl. a Manhattan terv esetében, hogy egy atomrobbanás képes-e begyújtani a Föld légkörének nitrogénjét, vagy sem. Az előbb eset a Föld élővilágának olyan méretű pusztulását hozta volna, amihez képest a dinoszauruszok ügye "közönséges kofalárma" lett volna. Egészen addig nem dőlt el a dolog 100%-osan, amíg ki nem próbálták a dolgot... Azt megúsztuk. És ugye nem volt benne az Atombomba Készítők Kézikönyvében, hogy figyeljünk a nitrogénre, az valakinek csak úgy eszébe jutott.
A topic által felvetett esetben mi történik? Lényegében az, hogy nehézionok ütköztetése során olyan körülményeket hozunk létre, amilyenek a Nagy Bumm után 10 mikromásodperccel uralkodhattak. Ekkor a feltételezések szerint az ennek kitett anyag (itt most arany ionok) alapvető szerkezetében (szubatomi részecskék szintjén) fázisátalakulást szenved, és hirtelen egy olyan állapotba kerül, ami a természetben legjobb tudásunk szerint már nem létezik; a világegyetem keletkezése után egy pillanat alatt eltűnt (talán valami nagyon extrém csillag belsejében létezhet még, de ezt is nehéz elképzelni). Ez a kvark-gluon plazma, aminek elég extrém tulajdonságai vannak. Namármost ez fázisátalakulás; teljesen ugyanaz a jelenség, mint amikor pl. a víz jéggé fagy. Meghatározott körülmények között elég szembetűnő változás. A körülményeket megteremthetjük azáltal, hogy normál légköri nyomáson a hőmérsékletet 0 alá csökkentjük; gyakorlatilag ezt csinálják az említett gyorsítóban is; megteremtik az átalakulás következményeit. Igen ám, de kell még egy dolog, hogy a fázisátalakulás létrejöjjön; inhomogenitás. Teljesen tiszta, nyugodt vizet túl lehet hűteni; 0 fok alatt sem fog megfagyni. Ha viszont ebben az állapotában bele ejtünk egy porszemet, abban a pillanatban megfagy; lezajlik a fázisátalakulás. És helyre áll egy szimmetria: a jégkristályok vízben meg nem lévő szimmetriája. Esetünkben a fázisátalakulás: megszűnik a kvarkok különbözősége; a hatféle kvark helyett lesz egyféle; helyre állt egy szimmetria. Az így létrejött új anyag is kb. olyan módon különbözik a mi anyagunktól, mint a víz a jégtől. Mindezzel azt akartam kifejezni, hogy bizonyos körülmények között egy porszem (analógia: néhány aranyion) egész tengereket is képes lenne elvileg átváltozásra késztetni (analógia: a Föld, esetleg a világegyetem). Tehát, ha a világnak pl. esetleg ilyen "túlhűtött" állapota van, akkor elég kellemetlen láncreakció indulhat meg; akár az is, hogy nem egy "kis fekete lyuk" keletkezik, hanem nagyon sok "kis fekete lyuk".
Mindezek fent elég durva egyszerűsítések; de az a lények, hogy egy ilyen "láncreakcióhoz" annyi fajta körülménynek kell passzolni, hogy valószínűleg annak is nagyobb a valószínűsége, hogy a Nap holnap reggel szupernovává válik. Tehát ne emiatt aggódjunk, hanem vigyázzunk a zebrán!
Köszi a helyesbítést CsabA. (10^-8 kg)
Ez így tényleg elég meglepő eredmény, az ember nem is gondolta volna, hogy már ilyen kis tömeg is alkothat fekete lyukat. (Mer' ugye a laikus azt gondolná, hogy csak baromi nagy, még a Napnál is nagyobb tömeg kell hozzá)
Igaz, eddig a részecskegyorsítókban még nem lövöldöztek papucsállatkákat :).
Még egy kérdés: Mi az imaginárius tömeg? Csak matematikai értelemben létezik, vagy ennek is van valami fizikai megfelelője, mint a valós tömegnek?
"...akkor csak az derülhet ki, hogy az előbb említett korlátok még közelebb húzodnak hozzánk, azaz a lehető legkisebb fekete lyuk tömege még nagyobbnak adódna."
"...akkor csak az derülhet ki, hogy az előbb említett korlátok még közelebb húzodnak hozzánk, azaz a lehető legkisebb fekete lyuk tömege még nagyobbnak adódna."
Nem elírás volt, a lehető legkisebb feketelyuk tömege valóban 2·10-8 kg, avagy 1028 eV. Ez egy jól fejlett baktérium tömegével azonos. Ha a Planck-tömeg képletébe behelyettesíted a természeti állandókat, neked is kijön ez az eredmény.
Valóban egyszerűen kaphatunk fénysebességnél nagyobb sebeséggel mozgó objektumokat, de ekkor az Einstein-egyenletekől imaginárius tömeg adódik az ilyen testekre, valós tömegek csak fénysebességnél kisebb sebességgel mozoghatnak, mint pl. az arany atomok.
Való igaz, hogy nem ismert a Kvantummechanika és a relativitás egyesítése. Az itt adott két határ, egyrészt a kvantumos elkentség, másrészt a feketelyuk mindkét elmélet határát jelenti. Azaz a kvantummechanika nem tud lemenni az adott tömeg hulláhossza alá, az általános relativitás értelmetlenné válik a fekete lyukon belül (mégha Hawking és Penrose a legutóbb megjelent közös könyvükben ebből akarnak levonni következtetéseket - nem csoda, ha semmire sem jutottak, egymásnak ellentmondottak). Ha majd létezni fog a két elmélet egyesítése (igaz ma már legalább egy tucat elmélet van, ami ezt megteszi, éppen ez a baj, hogy nem tudunk köztük választani, mivel megfigyelési eredmények csak akkor lesznek, ha majd baktériumtömagű elemi részecskéket elő fogunk tudni állítani), akkor csak az derülhet ki, hogy az előbb említett korlátok még közelebb húzodnak hozzánk, azaz a lehető legkisebb fekete lyuk tömege még kisebbnek adódna. Ugyanis az előbb említett határok valóságosak, azaz a kvntummechanikai elkentség mértékénél jobban nem tudjuk meghatározni egy tömeg helyzetét, legalábbis elméletben. A valóságban természetesen még ilyen mértékben sem! Ugyan ez igaz a feketlyuk eset;re is. Természetesen nem lehet látni feketelyukat. (Aki látja sűrgősen jelentkezzen a Vatikánban, mert csoda történt). Elég annyi, hogy a fény görbülését megfigyelték erős gravitációs terekben, és az annyinak adódott, amennyit az általános reletivitás jósolt. Ezekből a mérésekből extrapolálva pedig, pontossan annyit kapunk arra, hogy egy testet ne hagyja el a fény, amennyi a feketelyukra kijön határesetben. Ez tehát megint csak elméleti határérétk. Azaz a valóságban a fekete lyuk közvetlen környezetét se tudnánk már megfigyelni.
Mivel egy feketlyuk nem figyelhető meg (ezért is hívják feketelyuknak), csak közvetett bizonyítékaink lehetnek. Ezek valóban vannak akiket meggyőznek, vannak akiket nem. A feketlyukak léte azonban nem az általános reletivitás elméletből következik! Már Laplace megjósolta létüket a Newton-egyenletek alapján, figyelembe véve azt, hogy a fénysebesség véges. Feketelyuk létezésének csak az a feltétele, hogy a gravítációs erő csökkenjen a távolsággal és a fény sebessége véges legyen. A különböző elméletek alapján nem az kétséges, hogy léteznie kell feketelyukaknak, hanem az, hogy pontosan milyen tulajdonságokkal kell rendelkeznie. A valódi feketelyukak biztosan különbözni fognak az eddigi elméletileg számítottaktól.
Csak a pontosság kedvéért:
"Ez a Planck-tömeg kb. 2ˇ10^-8 kg, avagy 10^28 eV"
ugye 10^8 kg-t akartál írni CsabA? :)
Mindemellett köszönöm a részletes leírást.
(erre a fény sebességénél nagyobb sebességre /philosoph (32)/ én is kiváncsi lennék, már csak azért is, mert egyszer láttam egy levezetést, ami az E=1/2mv^2 és az E=mc^2-ből vezette le, igaz, ez egy poénnak szánt eszmefuttatás volt egy diáklapban :))
Bocs, de a fekete lyukak léte még nincs tudományosan bizonyítva, csak közvetett módon (emiatt egy csomó igen komoly fizikus hiszi kóklernek Hawkingot is). A kvantummechanika és a relativitáselmélet képleteinek összevetése pedig azért fura, mert Bohr nem hitt a relativitáselméletben, Einstein meg a kvantummechanikában. Melyiknek volt igaza?
A majdnem fénysebességről egy repülésinapló-bejegyzés jut eszembe:
Pilóta: a futón a gumi majdnem cserére érett.
Szerelő: a futón a gumi majdnem kicserélve.
Szóval a majdnem fénysebesség, az még nem fénysebesség. Ezt a hangsebességgel lehet némiképp szemléltetni. A hanghatár átlépése után megváltoznak a kormányhatások a repülőgépeken. De csak hangsebességnél, illetve afölött. Majdnem hangsebességnél még nem, akkor minden úgy működik, ahogy annak hangsebesség alatt illik.
Hawking legutóbbi magyarul megjelent könyvében azt írja, hogy nem kizárt a fénysebességnél nagyobb sebesség.
S.Hawking: Einstein álma és egyéb írások, 119. oldal.
3 kérdésem is lenne ezzel kapcsolatban.
1. Hogyan lehetséges ez? (na jó, Hawking nagyjából leírja)
2. Módosítja-e ez a "levezetésed
3.Módosítja-e ez a tervezett kísérlettel kapcsolatos -szerencsére optimista- várakozásokat?
Üdv Mindenkinek,
Egy hely ahol a témáról lehet informálódni, érthetően leírva a dolgokat: http://cosmo.supernova.akg.hu/800.htm
Sok időt szánjatok rá..........
Ha már néhányan hiányolták a tudományos megközelítést, íme:
I. Tudjuk Einstein megállapítását az energiáról:
E = mc2
Itt E az energiája, m a tömege a részecskének, c pedig a fény sebessége.
II. Ezen túlmenõen ismert, hogy egy kvantum energiája:
E = h n
Itt h a Planck-állandó, n pedig a jellemzõ frekvencia, ugyanis a kvantumelmélet szerint minden részecske hullámként is viselkedik.
III. Tegyük fel, hogy részecskénk már majdnem fény sebességgel mozog, azaz a sebessége jó közelítéssel c (ennél nagyobb sebesség pedig nincs). Ekkor az ismert összefüggés a hullámhossz, a frekvencia és a sebesség közt:
c = l n
Itt l a jellemzõ hullámhossza a részecskének. Ha ebbõl kifejezzük a frekvenciát:
n = c / l
Tegyük egyenlõvé az elsõ két egyenletet, hiszen mindegyik bal oldalán ugyan az az energia szerepel:
E = mc2 = h n
Vag beírva a frekvencia definíciója (III.):
IV. mc2 = h n = h c / l
Ebbõl fejezzük ki l-t:
l = h / mc
V. Az Általános relativitás elmélete szerint egy feketelyuk sugara arányos a tömegével:
r = 2 mf / c2
Itt r a feketelyuk sugara, f az általános tömegvonzás állandója. A továbbiakban a 2-es szorzófaktortól eltekintünk:
r = mf / c2
Ahhoz hogy kiszámíthassuk a legkisebb tömegû feketlyukat, a következõket kel figyelmbe venni. A fekete lyuk sugara azt jelenti, hogy MINDEN anyaga e sugár alatt van. A kvantummechanikai hullámhossza a részecskének pedig azt jelenti, hogy legalább ilyen mértékben elkent a részecskénk. Azaz ahhoz, hogy feketlyukat kapjunk, a feketlyuk sugarának akkorának kell lennie, vagy nagyobbnak, mint a kvantummechanikai elkentségének. Határesetben tehát:
VI. r = l
Ha ide behelyettesítjük az V. és IV. egyenletünket:
r = mf / c2 = h / mc = l
Ha a középsõ részt átrendezzük m-re,
akkor a következõt kapjuk:
m2 = hc / f
Itt h, c és f ismert állandók.
Az itt szereplõ tömeget Planck-tömegnek hívják, ennél kisebb tömegû fekete lyukat lehetlen összerakni, mert akkor már a kvantummechanikai elkentsége (IV. egyenlet) nagyobb lenne mint a feketelyuk sugara (V. egyenlet). Ez a Planck-tömeg kb. 2·10-8 kg, avagy 1028 eV. A ma elérhetõ legnagyobb energiák, a még csak építés alatt álló gyorsítokkal (USA, CERN) is csak 1012 eV lesz. Nem beszélve arról, ha kapnák egy ilyen kis feketelyukat, akkor az fénysebességgel úgy elszáguldana, hogy szinte semmi kárt nem okozna, legfeljebb a berendezésbené továbbá, ahogy azt már az alábbiakban valaki kifejtette, pillanatok alatt elpárologna, mivel az ilyen kis feketlyuk termodinamikai hõmérséklete akkora nagy, hogy a leadott hõ annyi energiáját elvinné, ami után már nem is maradna feketelyuk. Ez a Hawking-sugárzás, amely fordítottan arányos a fekete lyuk felületével; a felület, pedig mint tudjuk a sugár négyzetével arányos. Persze katasztrófa még történhetne, hiszen a kvantummechanikában az a szép, hogy cssak valószínûségeket jelentenek az egyenletei, nem bizonyosságot, de azért itt ugye az arány 1016 (a Planck-tömeg és a gyorsító energiájának az aránya), egy lottó ötöshöz pedig ugye "csak" kb. 108 szelvény kitöltése kell. Szóval a feketelyuk keletkezésének az esélye igen-igen kicsi, nem beszélve még egy katasztrófáról.
a szupernóvás dolgot tudnám pontosítani, de nem igazán tartozik a tárgyhoz.
A kísérletnek úgy vélem az a lényege, hogy pici térfogatba préseljenek nagy energiát. Ha az az energia nem sugárzódik szét, akkor maradhat nagy tömeg egy pici térfogatban, de legfeljebb annyi, mint a két aranyatom relativisztikus tömege, ami aztán szenvedhet gravitációs kollapszust, de attól még nem lesz nagyobb a tömegvonzása. Továbbá ez semmi esetre sem az ősrobbanás modellezése, maximum az ősrobbanás utáni másodpercben fennálló viszonyok újbóli előállításának kísérlete. CsabA, szerinted?
Nekem errol egy indirekt jellegu okoskodas jutott eszembe (mivel direkt modon nem tudom kiszamitani a kovetkezmenyeit). Tehat. Azt hiszem, joggal, es eleg nagy valoszinuseggel feltetelezhetjuk, hogy nem mi vagyunk az egyeduli technikai civilizacio a Galaxisban. Marpedig egy ilyen civilizacio szuksegkeppen fog mindenfele altala lehetseges kiserleteket vegrehajtani, megpedig eppenseggel olyanokat, amelyeknek nem latja biztosan a kimenetelet (azert kiserlet). Ha ez igy van, - mar pedig miert ne lenne igy - akkor nemcsak a vilagegyetemben szartaszet, hanem a mi kis fatornyos galaxisunkban is percenkent (legalabbis becslesem szerint ;-) ) tortennek, es tortentek eddig is olyan hajmereszto kiserletek, amelyek kockara teszik ennek a kis spiralisnak a sorsat. Hogy lehet, hogy mi meg mindig itt vagyunk, miert nem valtunk mar regen fekete lyukka? Davis is ir valamelyik konyveben olyan felelmekrol (a vilag allitolagos "hamis" vakuum allapotanak "igazi" vakuum allapotba valo "billeneserol"), hogy igazabol nem tudhatjuk, mikor billentjuk ki vegleg a bilit. Szerintem a fenti okoskodasbol kifolyolag ezek csak fantazmagoriak (persze emez is, csak kerdes, melyik a valoszerubb). Ha ilyen dolgok ilyen kis energiakkal, ilyen keves anyaggal machinalva megtortenhetnenek, akkor az idok folyaman mar (szinte) biztosan meg is tortentek volna, sot, surun meg kellene tortenniuk. Akkor pedig nem lennenk itt.
Fekelyukakról: Ahogy az előttem szólók már említették, egy nagy tömegű feketelyuk helyezkedik el Galaxisunk középpontjában, amely körül ez az anyaghalmaz forog. Feketelyukak nagyszámban léteznek az Univerzumban, kimutathatók, illetve kiszámítható létezésük, helyük, tömegük, méretük. Nagymennyiségű anyaghalmaznak kell, az általa keltett nagyon nagy gravitációs vonzás hatására, kis térfogatban tömörödnie ahhoz, hogy feketelyuk képződjön. Pl. bizonyos méretű, a Napnál nagyobb, csillagok halálakor keletkeznek, amikor a csillag belsejében végbenő magfúzió csökken (fogy a hidrogén), a fúzió során keletkezett energia csökken és a csillag összeroppan. Irdatlan mennyiségű anyagról van szó, ami kis térfogatban koncentrálódik, gravitációs ereje nagyon nagy. A feketelyukak anyagszerkezetéről, fizikájáról nem tud még a tudomány, a fizikai törvények a feketelyukak besejében nem érvényesek, szingularitásként kezelik.
Atomok ütköztetése: Ma még a gyorsítókban elérhetelen az az energiaszint, amely a Nagy Bumm alső pillanatában uralkodó hőmérsékleti- és nyomásviszonyokat el tudná érni. A Nagy Bumm pillanatát is szigularitásként kezelik. Valahol azt olvastam, hogy ahhoz, hogy ilyen nagy energiát el lehessen érni részecskegyorsítóban, Galaxis átmérőjű gyorsító kellene. Én úgy tudom, hogy a fénysebesség megközelítése sem működő dolog még ma részecskék szintjén sem. (nagyobb gyorsítót igényel)
Összefoglalva: Az eddigi olvasmányaim alapján ez a hír f*szság. (Nem vagyok a témában jártas, csak olvasgattam egy-két könyvet. Hawkingot is.)
Én is kérnék mindenkit, aki a csillagászatban, kozmológiában, részecske fizikában jártas, javítson ki, ha valamit rosszul tudok, mert senkit nem szeretnék félrevezetni, illetve azért, mert engem is érdekel!
A szorakoztato tudomany-magyarazatok+nepszerusitesek szerint (vicces kozmologiai mi minden tortenhet(pingvin stb...)) tenyleg megeshet barmi, de ugyanezek a lehetosegek igazak 1 liter, fazekban a gaztuzhelyre feltett forralando vizre is. Az atomok mozgasanak valamely valoszerutlen am lehetseges osszjateka ebben az esetben is vezethetne egy komoly katasztrofahoz. A kulcsszo a lehetseges es a valoszinu. Valamely, a fizikusok altal lehetsegesnek titulalt es szenzacioszagu esemeny bekovetkeztere a valoszinuseg olyan csekely, hogy na. Es az ilyen esemenyek bar tenyleg megtortenhetnek es meg is tortennek, a hetkoznapi logikat teljesen felboritjak, ezert beszelni sem erdemes roluk. A ket aranyatom pedig nem hiszem, hogy elerne a feny sebessegenek akar 99,9999999999999%-at, es a pici kulonbseg ez esetben szignifikans lehet a szamunkra kellemetlen vilagvege bekovetkeztenek valoszinusege szempontjabol. Ez az en velemenyem, szerintem.
A hír igaz. Valóban nem tudják, hogy mi fog történni ha két fénysebességre felgyorsított arany atom összeütközik, lehet hogy a felszabadúló óriási energia és a kiáramló szubatomikus részecskék, meggörbítik maguk körül a téridot és a Föld felületén nanoszekundumra átjáró nyílik egy másik univerzumra vagy dimenzióra, ha ott a az ido más lépték szerint halad, akkor megsemmisülhet a bolygónk vagy akár a Naprendszerünk is. Persze történhet fordítva is, és elofordulhat hogy 1millió Stahl Judit potyog át hozzánk az ismeretlen dimenzióból, vagy rosszabb esetben 1millió PállfyStefan. De az is lehet hogy a két aranyatomból nem feketelyuk lesz, hanem egy 10 méteres TapsiHapsi, intelligens óriásPingvin, esetleg Pillangó. De az is elofordulhat, hogy az egyik aranyatom az utolsó pillanatban félrerántja a kormányt és akkor hatalmas dudálással és anyázással elsuhannak egymás mellett.
