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大型对撞机

危险黑洞无处不在,大型强子对撞机想要制造的黑洞,会威胁地球吗?如何看待杨振宁竭力阻止中国建设大型高能对撞机

admin admin 发表于2022-07-28 21:36:16 浏览98 评论0

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但是这个黑洞不可能会产生宏观宇宙意义上的黑洞,但是黑洞的质量随着蒸发的进行会发生亏损这已经是不争的事实,越是质量小的黑洞,顶级科技人才在经济上一般是不存在问题的,总结一下即使大型强子对撞机制造出微型黑洞,大型强子对撞机可以制造出黑洞吗为了寻找现实世界中新的粒子以及微观下的量化粒子,微型黑洞是否存在刚才我们分析的是宇宙中可以被间接观测到的大型黑洞的形成过程,而一个微观粒子级别的微型黑洞。

危险黑洞无处不在,大型强子对撞机想要制造的黑洞,会威胁地球吗

危险黑洞无处不在,大型强子对撞机想要制造的黑洞,会威胁地球吗?

黑洞是科学家们通过间接观测的方法证实存在的一种特殊天体,它以其强大的引力、巨大的吞噬能力、无处不在和难以直接观测的神秘特性,一直以来受到广大科学工作者和天文爱好者的青睐,而关于黑洞的研究,对于人们深入进行深空探测、掌握天体形成和演化规律具有重要的意义。

黑洞的形成

在大尺度的宇宙空间背景下,关于黑洞的形成,现在的主流观点认为,是与恒星的固有质量以及发展演化密不可分的。这里有两个质量极限区间,决定着大质量恒星最终的归宿。

第一是钱德拉塞卡极限,相当于1.4个太阳质量。当恒星的质量超过这个极限时,在其演化的末期,由于内部物质在核聚变过程中的消耗量逐渐加大,内聚力相应减弱,而向外的辐射压力仍大于来自内核的引力作用,所以恒星表面向外层持续膨胀,温度逐渐降低,逐渐形成红超巨星。而红超巨星内部仍然进行着核聚变反应,不过强度仍然在缓慢地下降,当向外的辐射压力不能抵抗来自内核的引力作用时,恒星将会发生塌缩。而在巨大的重力作用下,组成恒星物质的电子之间的相互斥力-电子简并压不能支撑这种巨大的压力,那么,原子核外的电子将会被压进原子核的内部,与质子结合形成中子,于是形成中子星。-大型对撞机

第二是奥本海默极限,相当于3.2个太阳质量。当恒星的质量超过这个极限时,在其演化的末期,其由于自身质量非常巨大的原因,恒星自身重力所引发的向内压力非常巨大,就连被压进原子核内形成的中子,相互之间的斥力也无法抵抗这个巨大的压力,塌缩就会无限制地向核心进行下去,中子于是在这种无比巨大的压缩力作用下被压得粉碎,最终产生了体积无限小、密度无限大的黑洞。-大型对撞机

微型黑洞是否存在

刚才我们分析的是宇宙中可以被间接观测到的大型黑洞的形成过程。但是,天体物理学家们在进行宇宙天体基本特征和运行规律时发现,按照万有引力定律,人们计算出来的恒星质量,也就是引力质量,与通过一个星系中恒星数量计算出来的光度质量之间,存在着一定的差异,即使反复修正运行模型和校正模拟参数,这两个质量之间似乎总是存在着一个无法逾越的鸿沟。-大型对撞机

于是科学家们提出了“微型黑洞”的猜想,主要观点就是随着宇宙大爆炸的进行,可能存在着许多能量密度非常大的微小区域,足以克服宇宙向外的膨胀力,当这个微小区域的能量密度比周围区域明显高出许多时(68%以上),就会发生剧烈的塌缩现象,从而形成一个质量和密度非常大的奇点,成为“微型黑洞”的中心。-大型对撞机

而关于微型黑洞是否存在,科学家们已经从理论上进行了证实。但是,在宇宙膨胀到如今的阶段,人们在可观测到宇宙之内,通过大尺度的宇宙背景温度的观测和分析,并没有发现剧烈的温度波动情况的发生,而区域能量密度的高低,会直接影响着微波辐射过程中的温度波动,因此,通过观测分析,并没有发现微型黑洞存在的证据,也就是说在现有的宇宙膨胀尺度效应下,自然状态形成微型黑洞缺乏存在的基础。-大型对撞机

大型强子对撞机可以制造出黑洞吗

为了寻找现实世界中新的粒子以及微观下的量化粒子,人们制造了可以对质子进行强加速的设备,其主要原理是利用强磁场,将两速高速粒子流进行对撞,在高速对撞过程中将质子进行粉碎,可能会形成新的微观粒子,而这些微观新粒子很难进行直接观测,于是科学家们根据反应过程,研究得出最终的末态稳定粒子的分布图,继而根据这个末态稳定粒子的分布状况,来反推中间发生的物理变化过程,如果有中间态的新粒子在反应中发生,那么就会体现到粒子的分布图上,形成一个“共振峰”,科学家们根据这个共振峰的形态推导出新粒子的质量和寿命周期。通过大型强子对撞机,科学家们先后捕捉到了夸克、W色子、Z色子和希格斯玻色子,进一步丰富了物理学的标准模型。-大型对撞机

正是由于在大型强子对撞机实验中,能够形成世大的能量密度集中的微小区域,因此或许可以引发周围微小区域的空间塌缩,形成一种类似黑洞性质的“微型黑洞”,但是这个黑洞不可能会产生宏观宇宙意义上的黑洞,因为无论是从质量还是从能量上看,大型强子对撞击机还远远达不到要求。根据科学家们的测算,如果要形成宏观意义上的黑洞,所需要的能量要比输入大型强子对撞击机的能量总和还要高出几十亿倍。-大型对撞机

退一万步讲,假如真的通过大型强子对撞击机可以制造出微观粒子级别的微型黑洞,那么对地球和人体也是没有任何影响的。主要原因有两个方面:

一是黑洞的引力密度问题。黑洞之所以能够吞噬周围靠近的任何物质,表面上看是因为它的强大引力,但是实质上应该是引力密度。而一个微观粒子级别的微型黑洞,其视界直径只能是纳米级别甚至还要低许多个数量级,虽然有较大的引力,但是在巨大的空间曲率条件下,人体的微观结构根本不会改变。-大型对撞机

二是黑洞的蒸发问题。按照霍金的理论,对于黑洞来说,量子空间会被其周围强引力场所极化,黑洞有很强的倾向去捕获反粒子,而在吞噬反粒子的过程中,正粒子会发生能量跃迁,可能使一部分粒子的运动距离大于视界半径,从而挣脱黑洞引力的束缚,于是黑洞损失了能量,也相应损失了质量。这其实是一种形象化的设定,通过黑洞蒸发也就是辐射出去的物质,应该是光子而不是粒子,但是黑洞的质量随着蒸发的进行会发生亏损这已经是不争的事实。研究表明,越是质量小的黑洞,其温度越高,能量和质量损失速率就快。-大型对撞机

总结一下

即使大型强子对撞机制造出微型黑洞,由于其质量非常小,其“蒸发”的时间也是非常短暂的,根据计算公式T=(520π*G^2 *M^3)/(h*C^4 )可以看出,这个时间与黑洞质量的立方呈正比。我们可以计算如汽车质量大小的黑洞,其蒸发时间在0.1秒左右,而如人体质量大小的黑洞,其蒸发时间在0.01秒左右。因此,对于强子对接机“制造”出来质量更小的黑洞,刚产生也会立即蒸发掉,根本不会对地球产生任何影响。-大型对撞机

如何看待杨振宁竭力阻止中国建设大型高能对撞机

终于等到这个问题了,不请自来。

如果问我怎样看待杨振宁不同意中国建设大型高能对撞机,我只能说见仁见智。不愿意做过多的评论。但我个人还是很认可建设对撞机的。

第一,这个对撞机不算特别劳民伤财的工程,看着总工程款很大,据说要一千四百亿亿,但并不是一次性要把这个钱全部拨到位,如果按王贻芳的观点,第一批建设从2022年开始到2030年,八年时间,一共需要四百亿。第二批建设从2030年开始到2050年,二十年时间,一共需要一千亿。前者平均一年八十亿,后者平均一年五十亿。以我国现有的经济总量来看,并不是一笔很大的开支。是可以支付得起的。当年的三峡工程,相对而言花的钱可比这个多得多,当年也是有支持有反对,都不能说谁对谁错,都有道理,都是为国为民。但我们以结果来看,这个三峡工程对我国的经济有多大的提高是有目共睹的,也是不能否认的。当年能建三峡,现在为什么不能建对撞机呢?-大型对撞机

第二,为了抢高科技人才。现阶段世界四分——中,美,欧,俄。其中以美欧的经济能力,科技能力最高。为什么?当年的高科技技术人才大多都在美欧。特别是美国,培养,招揽了多少高科技人才,这些人才为什么选择美国?可能很多人将因素归结于简单的经济原因,我认为这是极其荒唐的。小编我曾经看过钱学森教授的工资单照片,有五百块,在当时,工资在国内仅次于元帅,高于十位大将。可以说,国家在待遇上给予钱老的规格是超级高的。所以来说,顶级科技人才在经济上一般是不存在问题的。那缺什么?缺良好的实验环境。这里我再举一个例子,居里夫人。这位伟大的女科学家是我最敬仰的。如果谁说居里夫人爱钱,简直就是胡说八道。居里夫人本身是波兰国籍,后面长时间在法国工作生活,在54岁的时候,更是和两个女儿去了美国。为什么居里夫人不为波兰服务呢?很简单,以波兰的国力,如何能支撑居里夫人的实验要求。只有法国,美国这样的发达国家才能支撑居里夫人的实验要求。那么,如果我国通过建立对撞机建立较为完备的实验室,那么对全世界高科技人才有着极其巨大的吸引力。-大型对撞机

第三,弯道超车。诚然,我国现在已经是全世界第二大经济体,现在最主要的竞争对手也就是美国。但有一点必须注意,现在的美国绝不是巅峰状态的美国,美国现在的国家机器最多也就开动了百分之六七十,如果一旦有大规模冲突,美国国家机器全力发动,这个爆发力是极其恐怖的,当年美国二战期间就曾经展示过其惊人的国力。现在我国确实有很多方面是超过美国的,但那是美国没有发全力的结果,不是没有能力,而是懒得发力。一旦发力,我们还能领先几个方面真的不好说,毕竟我们真不知道美国有没有隐藏什么我们不为人知的科技实力。但我们现在的科技在理论上都是用的二战期间以爱因斯坦为首的那批科学家成果,如果我们能将这个理论基础扩大,甚至是跳跃式发展,形成代差,那就不一样了。大家可以想象一下大刀长矛对飞机大炮会是一个什么结果。-大型对撞机

当然,说了这么多,并不是说杨老的建议没有道理,而且即使我国建立起了对撞机,也未必能达到前面我所展望的那些未来。但,做了,总有机会。不做,一点机会都没有。

钱,我们不是拿不出来。有成果,我们能大翻身,不能,也并不是赔不起。国家发展有时候该赌的时候就该赌一下。小日本当年在对阵北洋水师并不占绝对优势的时候就主动出击,一战成名,奠定了后期大国的地位。那可是全部身家啊,如果我们连这点钱都不敢赌,凭什么超越一个科技,经济,军事都是全世界居首的国家呢?凭什么称民族伟大复兴呢?-大型对撞机

如何评论杨振宁:“大型对撞机盛宴已过,从30年前开始就已走在末路上”的说法

从现在的科学进步角度讲,目前最大的质子加速器,都已落后了。人类对世界的物理认知,已经不是质子加速器能解决的了。早在六七十年代开始,世界上一些先进的高能物理研究的国家,比如美国,就已经开始了利用太空高能射线和高能质子进行高能物理的研究。并取得了大量的科研成果,我国在这点上远远落后。这是质子加速器,无能为力的地方,在大都没有用,(比如在高能的增值研究中间,高能加速器无能为力,无法对中子进行加速)搞高能物理的都明白。现在有人提出要建更大的质子加速器,我觉得,要不就是揣着明白装糊涂,要不他本身就是一个伪科学家,为自己的小团体和单位争取利益,这个经常是科研单位的行政干部才喜欢干的事儿。我是坚决支持杨振宁先生的。如果这笔钱用在民生上,中国的民生短期将能够极大的改善。如果用在国防上,至少可以建造四艘核动力航母,和10年的运行费用。不管怎样对中华民族的复兴,将大有益处。而用在已经落伍几十年的高能物理研究上,得不偿失。即使能出一点,理论成果,也没有任何现实意义,更对国家没有任何好处,只会增加国家的财政负担。最多就是发表一篇论文,出一下风头。我们国家花如此的高价出一下风头根本不值得!只能滞后中华民族的复兴。西方一些学者希望中国人投资建,超级质子加速器,以至后中国的发展。高能物理,研究目前的现状是主要通过太空观察利用太空的高能物质进行研究,这是任何质子加速器做不到的。在高能物理研究中质子加速器已经完成自己的历史使命了。?-大型对撞机