Tuesday, September 09, 2008

Q&A: LHC和黑洞

Q:我听说LHC很快就要开始运行了,新闻里面说,有可能造成黑洞,使得世界毁灭,怎么渡过这一天呢……

A:LHC是大型强子对撞机的简称,大型强子对撞机就是用质子反质子之类的重粒子对撞,对撞时候会产生相当大的能量,可能出现一些新奇的物理现象,之前有文献报道说LHC的能量是能产生一定的黑洞的。

但是,LHC能量虽然很大,也远远不及每时每刻都在撞击大气层上表面的各种宇宙射线。稍微用人择原理和统计学进行一些推演的话,就会发现,如果LHC能产生足以毁灭地球的黑洞,那么在人类进化出来的这段时间,大气层上表面和太阳系早就产生无数个这样的黑洞了,那么我们自然也就不能存在在这个地方了。现在既然我们还存在,反推就是,LHC在其运行期间不会产生足以毁灭地球的黑洞

其次,黑洞也分许多种,不同质量的黑洞,有不同的性质。大质量极限的黑洞就是你想象的那样,会把一切吞噬,但是小质量极限的黑洞则不然,这些黑洞可以看作是时空中的量子扰动,很快就会由于霍金辐射(亦即,吸收周围时空中量子扰动产生的粒子-反粒子对中的一个,而放出另一个,看起来就像黑洞也有辐射)而蒸发掉,存在的时间是普朗克时间的量级,几乎为零,除了放射出一些光子之外,不会留下痕迹,更不要说对人类产生影响。

再次,即使产生了黑洞,而且它又足以毁灭地球,那么不妨看看我们在其中会发生什么:由于黑洞的强大引力红移作用,时间膨胀严重(广义相对论效应);那么,在我们被吸入黑洞的时候,我们周围的时间会逐渐变慢,直至停滞(在进入黑洞视界内)。也就是说,我们在观察自己被吸入黑洞的过程中,发现自己被吸的越来越慢,却永远到不了黑洞中间,也就是说,我们永远无法感受到自己被毁灭了,因为当地时(就是我们感受到的时间)经历了一个变成无穷慢的过程,可以看作是停了下来。

综上,LHC并不会毁灭世界。所以,这一天你要做的事情就是安心上床睡觉,如果像我一样睡不着,可以找心爱的人再说几句话——反正,如果真的地球爆炸了,你也不会后悔的。

PS1:看到某同学的文章,上面说到:期待明早起来得到LHC的好消息,其实预计明早LHC应该还不至于提供足够数据,我记得这个采集数据的过程要很长时间,不过这一点待考

PS2:计算LHC可能对人类造成的损害也有上限估计:LHC产生毁灭世界的粒子的概率小于10亿分之一,整个世界上大概有60亿人,所以,LHC运行全程不会造成六个人以上的伤亡情况或是相应级别的财产损失发生。考虑到去年四月已经爆了一次了(冷却系统故障),这个几率应该会再小。

PS3:谨以此文祝这个大玩具顺利运作~也祝所有教过我,使我能写下现在这些文章的老师们教师节快乐!

1 comment:

Anonymous said...

概率会因为已经发生过一次变小?
生一个孩子是男孩的概率是1/2,生了一个男孩后下一个孩子是男孩的概率会变小?
还有那个10亿分之一的理解感觉也不太对啊?