Interested Article - Вопросы безопасности Большого адронного коллайдера
- 2020-07-07
- 1
Некоторые специалисты, а также простые граждане, поднимают вопросы по безопасности Большого адронного коллайдера . Эти вопросы имеют заметный резонанс в средствах массовой информации.
Основная критика и антикритика
Основная критика
Некоторые специалисты и представители общественности высказывают опасения, что существует вероятность выхода проводимых в коллайдере экспериментов из-под контроля и развития цепной реакции, которая при определённых условиях теоретически может уничтожить всю планету. Из-за подобных настроений БАК иногда расшифровывают как Last Hadron Collider (« Последний адронный коллайдер»). Аргументы скептиков, сомневающихся в безопасности БАК, изложены на соответствующих сайтах . Многие ученые считают недостаточно обоснованным обзор безопасности CERN «Review of the Safety of LHC Collisions» группы безопасности (LHC safety assessment group (LSAG)), представленной физиками-теоретиками Джоном Эллисом (John Ellis), Джианом Гуидче (Gian Giudice), Микеланджело Мангано (Michelangelo Mangano), Игорем Ткачёвым и Урсом Видеманном (Urs Wiedemann), и требуют прекратить эксперименты на коллайдере и рассмотреть все аспекты безопасности экспериментов на коллайдере независимой междисциплинарной комиссией. В связи с опасностью экспериментов на БАК наиболее часто упоминается теоретическая возможность появления в коллайдере микроскопических чёрных дыр , а также теоретическая возможность образования сгустков антиматерии и магнитных монополей с последующей цепной реакцией захвата окружающей материи.
Английский физик-теоретик Эдриан Кент опубликовал научную статью с критикой норм безопасности, принятых CERN, поскольку ожидаемый ущерб (то есть произведение вероятности события на число жертв) является, по его мнению, неприемлемым.
Основная антикритика
|
Проверить информацию.
|
В качестве основных аргументов в пользу необоснованности катастрофических сценариев приводятся ссылки на то, что Земля , Луна и другие планеты постоянно бомбардируются потоками космических частиц с гораздо более высокими энергиями. Такие природные частицы, энергии которых эквивалентны (и даже на порядки выше) энергиям на БАК, обнаруживают в космических лучах (см.: Зэватрон ) .
Часто в качестве гарантии безопасности упоминается успешная работа ранее введённых в строй коллайдеров RHIC и Теватрон . Но концентрация протонов и тяжелых ионов в БАК будет на порядок выше, чем в этих ускорителях. Поэтому коллайдеры, подобные LHC, могут представлять глобальную опасность, как реакционные системы, генерирующие уже не единичные явления, а экстремальные процессы, отсутствующие в земных условиях.
Возможность образования микроскопических чёрных дыр не отрицается специалистами CERN, однако при этом заявляется, что в нашем трёхмерном пространстве такие объекты могут возникать только при энергиях, на 16 порядков больших энергии пучков в БАК. Гипотетически микроскопические чёрные дыры могут появляться в экспериментах на БАК в предсказаниях теорий с дополнительными пространственными измерениями. Такие теории пока не имеют каких-либо экспериментальных подтверждений. Однако, даже если чёрные дыры будут возникать при столкновении частиц в БАК, предполагается, что они будут чрезвычайно неустойчивыми вследствие излучения Хокинга и будут практически мгновенно испаряться в виде обычных частиц. И для того, чтобы это произошло, микродыра должна разрастись до большого размера.
Указанные в критике теоретические возможности были рассмотрены специальной группой CERN, подготовившей соответствующий доклад, в котором все подобные опасения признаются необоснованными . По их расчётам максимальная верхняя оценка вероятности катастрофического сценария на БАК составляет 10 −31 .
Страпельки
Критика
Элементарные частицы , состоящие из « верхних », « нижних » и « странных » кварков , и даже более сложные структуры, аналогичные атомным ядрам , обильно производятся в лабораторных условиях, но распадаются за время порядка 10 −9 с. Это обусловлено гораздо большей массой странного кварка по сравнению с верхним и нижним. Вместе с тем существует гипотеза, что достаточно большие «странные ядра», состоящие из примерно равного количества верхних, нижних и странных кварков, могут быть более стабильными. Дело в том, что кварки относятся к фермионам , а принцип Паули запрещает двум одинаковым фермионам находиться в одном и том же квантовом состоянии, вынуждая частицы, «не успевшие» занять низкоэнергетичные состояния, размещаться на более высоких энергетических уровнях. Поэтому если в ядре имеется три разных сорта (« аромата ») кварков, а не два, как в обычных ядрах, то большее количество кварков может находиться в низкоэнергетических состояниях, не нарушая принципа Паули. Такие гипотетические ядра, состоящие из трёх сортов кварков, и называются страпельками.
Предполагается, что страпельки, в отличие от обычных атомных ядер, могут оказаться устойчивыми по отношению к спонтанному делению даже при больши́х массах . Если это верно, то страпельки могут достигать макроскопических и даже астрономических размеров и масс.
Предполагается также, что столкновение страпельки с ядром какого-нибудь атома может вызывать его превращение в странную материю, которое сопровождается выделением энергии. В результате во все стороны разлетаются всё новые страпельки, что теоретически может приводить к цепной реакции.
Антикритика
Коллайдер не представляет сколько-нибудь новой по сравнению с предшествующими ускорителями опасности, поскольку энергии столкновения частиц в нём на порядки выше , чем те, при которых могут эффективно образовываться ядра (будь то обычные или страпельки). Так что если бы страпельки могли возникать в БАК, они бы в ещё больших количествах возникали и в релятивистском ускорителе тяжёлых ионов RHIC , поскольку количество столкновений там выше, а энергии ниже. Но этого не происходит.
Образование кротовых нор
По информации издания New Scientist , профессор, д. ф.-м. н. Ирина Арефьева и член-корреспондент РАН , д. ф.-м. н. Игорь Волович полагают, что этот эксперимент может привести к появлению кротовых нор , которые при некоторых условиях создают гипотетическую возможность путешествий во времени . Они считают, что протонные столкновения могут породить пространственно-временны́е « кротовые норы ».
Противоположных взглядов придерживается заведующий отделом НИИ ядерной физики МГУ д. ф.-м. н. Эдуард Боос , отрицающий возникновение в коллайдере макроскопических чёрных дыр, а следовательно, «кротовых нор» и путешествий во времени .
Судебные иски
21 марта 2008 года в федеральный окружной суд штата Гавайи (США) был подан иск Уолтера Вагнера ( англ. Walter L. Wagner ) и Луиса Санчо ( англ. Luis Sancho ), в котором они, обвиняя CERN в попытке устроить конец света, требуют запретить запуск коллайдера до тех пор, пока не будет гарантирована его безопасность. Вскоре иск отклонили .
26 августа 2008 года группа европейских учёных [ каких? ] обратилась в Европейский суд по правам человека , иск также был отклонён .
Примечания
- от 13 декабря 2007 на Wayback Machine (англ.)
- . Дата обращения: 14 апреля 2010. 12 апреля 2010 года.
- Dimopoulos S., Landsberg G. от 8 декабря 2009 на Wayback Machine (англ.) Phys. Rev. Lett. 87 (2001)
- . Проза.ру (23 мая 2008). Дата обращения: 17 сентября 2008. 13 сентября 2008 года.
- от 13 мая 2008 на Wayback Machine (англ.)
- от 24 сентября 2009 на Wayback Machine (исп.)
- от 31 июля 2009 на Wayback Machine (нем.)
- от 24 сентября 2009 на Wayback Machine (фр.)
- . Грани. Ру. Дата обращения: 20 ноября 2009. 16 апреля 2009 года.
- ↑ Blaizot J.-P. et al. от 7 сентября 2008 на Wayback Machine
- ↑ от 14 апреля 2010 на Wayback Machine LHC Safety Assessment Group
- Дата обращения: 23 августа 2009. 9 августа 2009 года.
- H. Heiselberg. // The American Physical Society. Physical Review D. — 1993. — Т. 48 , № 3 . — С. 1418—1423 . — doi : . doi :
- M. Alford, K. Rajagopal, S. Reddy, A. Steiner. // The American Physical Society. Physical Review D. — 2006. — Т. 73, 114016 . — doi : . — arXiv : . doi : arXiv :
- от 15 июня 2015 на Wayback Machine 2008: Does time travel start here?
- Наталия Лескова. . Газета « Русский курьер » № 631 (18 февраля 2008). Дата обращения: 25 августа 2008. Архивировано из 28 февраля 2009 года.
- . Газета « Взгляд » (7 февраля 2008). Дата обращения: 25 августа 2008. 13 августа 2008 года.
- (англ.) . Telegraph (2 июня 2008). Дата обращения: 25 августа 2008. 6 апреля 2012 года.
- Андрей Меркулов. . «Российская газета» № 4598 (27 февраля 2008). — Приближающийся пуск ускорителя в ЦЕРНе порождает даже в научной среде тревожные сценарии. Дата обращения: 25 августа 2008. 30 августа 2008 года.
- . Дата обращения: 23 августа 2009. 13 августа 2009 года.
- от 12 июля 2019 на Wayback Machine (англ.)
- ↑
- 2020-07-07
- 1