Cosa accadrebbe se si formasse un buco nero a causa di un acceleratore di particelle?

Per fare ciò, sarebbero necessari acceleratori molto più potenti di quello che abbiamo oggi. In teoria, la massa più piccola possibile del “buco nero” (BH) è la massa di Planck, m [matematica] _P [/ matematica] = ( ħc / G ) [matematica] ^ {0,5} [/ matematica] ≈ 0,000000022 kg (≈ 22 microgrammi (μg)).

Un m [matematica] _P [/ matematica] è energia equivalente a m [matematica] _P [/ matematica] c [matematica] ^ 2 [/ matematica] ≈ 2 GJ (due miliardi di joule, ovvero ” Energia di Planck “), oppure ≈ 1,3 × 10 [matematica] ^ {19} [/ matematica] TeV: l’attuale record di energia dell’acceleratore è ≈ 13 TeV ( LHC ). Fai i conti.

Un BH con una massa di ≈ 22 μg (secondo Hawking) “evaporerebbe” se stesso in energia in un lampo della durata di ≈ 8.7 × 10 [matematica] ^ {- 40} [/ matematica] secondo … Tecnicamente , una frazione di un secondo “, ma una frazione straordinariamente piccola – La luce nello spazio libero viaggerebbe solo ≈ 2,7 × 10 [matematica] ^ {- 31} [/ matematica] metro in quella seconda frazione infinitesimale.

Basandomi sul ragionamento teorico di cui sopra, risponderei che tali esperimenti non sono (ancora?) Possibili. Neanche “in linea di principio”. Avremmo bisogno di un acceleratore molto più grande dell’LHC gestito dal CERN.

La ragione per il limite di massa BH [math] _P [/ math] inferiore, secondo l’articolo Micro Black Hole di Wikipedia , sezione Massa minima di un buco nero:

[…] La lunghezza d’ onda di Compton, λ = h / Mc , dove h è la costante di Planck, rappresenta un limite alla dimensione minima della regione in cui una massa M a riposo può essere localizzata. Per una M sufficientemente piccola, la lunghezza d’ onda Compton ridotta ( λ = ħ / Mc , dove ħ è la costante di Planck ridotta) supera la metà del raggio di Schwarzschild e non esiste alcuna descrizione del buco nero. Questa massa più piccola per un buco nero è quindi approssimativamente la massa di Planck.

Maggiori dettagli, dall’articolo di Wikipedia Planck Particle:

Una particella di Planck , dal nome del fisico Max Planck, è un’ipotetica particella definita come un piccolo buco nero la cui lunghezza d’onda di Compton è uguale al suo raggio di Schwarzschild. La sua massa è quindi approssimativamente la massa di Planck, e la sua lunghezza d’onda Compton e il raggio di Schwarzschild sono circa la lunghezza di Planck. […]

Rispetto a il protone, ad esempio, la particella di Planck sarebbe estremamente piccola (il suo raggio sarebbe uguale alla lunghezza di Planck, che è circa 10 [matematica] ^ {- 20} [/ matematica] volte il raggio del protone) e massiccio (la massa di Planck è 10 [matematica] ^ {19} [/ matematica] volte la massa del protone). La particella di Planck avrebbe anche un’esistenza molto fugace, evaporando a causa della radiazione Hawking dopo circa 5 × 10 [matematica] ^ {- 39} [/ matematica] secondi.

Alcune altre proprietà piuttosto bizzarre di un m [math] _P [/ math] BH sono:

  • Temperatura [matematica] ^ {[1]} [/ matematica] T [matematica] _ {BH} [/ matematica] = ћc [matematica] ^ 3 [/ matematica] / (8 πGMk [matematica] _B [/ matematica]) ≈ 5,6 × 10 [matematica] ^ {30} [/ matematica] K
  • Durata della vita ” [matematica] ^ {[2]} [/ matematica] = 5120 πG [matematica] ^ 2 [/ matematica] 2 M [matematica] ^ 3 [/ matematica] / ( ћc [matematica] ^ 4 [/ matematica]) ≈ 8.7 × 10 [matematica] ^ {- 40} [/ matematica] s. Questo sarebbe molto difficile da misurare
  • Luminosità [matematica] ^ {[3]} [/ matematica] = ћc [matematica] ^ 6 [/ matematica] / (15360 πG [matematica] ^ 2 [/ matematica] M [matematica] ^ 2 [/ matematica]) ≈ 7.5 × 10 [matematica] ^ {47} [/ matematica] W. L’energia di una massa di Planck (= energia di Planck ≈ 2 GJ), “evaporerebbe” in brevissimo tempo, producendo un’esplosione considerevole e molto calda
  • Entropia ” [matematica] ^ {[4]} [/ matematica] = k [matematica] _B [/ matematica] A / (4 [matematica] _P ^ 2 [/ matematica]) ≈ 1,7 × 10 [matematica] ^ {–22} [/ matematica] J / K. Quasi zero …

Guarda anche:

  • Quora – Qual è il buco nero più piccolo possibile?
  • Quora – Cosa potrebbe accadere se un esperimento di laboratorio del CERN generasse un buco nero?
  • medium.com ( “Inizia con un botto” di Ethan Siegel ) L’LHC potrebbe creare un buco nero che uccide la Terra?

Le note

[1] Fonte: Wikipedia ( Hawking Radiation), Temperatura dello spettro di Planck . Questa presentazione (2005) afferma che questa formula è: “Una delle formule più belle e profonde della fisica degli ultimi cinquant’anni”).

[2] Fonte: Wikipedia ( Hawking Radiation).

[3] Fonte: Wikipedia ( Hawking Radiation), questa è chiamata legge sulla potenza delle radiazioni Stefan-Boltzmann-Schwarzschild-Hawking.

[4] Fonte: Wikipedia ( Black Hole Thermodynamics), a volte chiamata la formula di Bekenstein-Hawking (sì, Jakob Bekenstein l’ha trovata per prima).

Una piccola esplosione di luce / energia, e poi scompare. Lo “scoppio” proviene dalla radiazione di Hawking, che viene emessa in una relazione inversa con la massa del buco nero. Pertanto, quelli molto piccoli (come quello che verrebbe creato da un acceleratore di particelle) diventano quasi istantaneamente “poof” e svaniscono. Nota che ho usato specificamente “poof” invece di bang, perché ha circa le dimensioni. Nessun suono, solo una breve esplosione di luce visibile e altre radiazioni, che potresti non vedere anche se la guardassi bene.

Supponendo che i nostri modelli siano corretti, decadrebbe immediatamente e misureremmo l’insolita firma di decadimento nei dettori.

Se i nostri modelli fossero errati e impiegasse più tempo a decadere, cadrebbe innocuo dal rivelatore verso il centro della Terra fino a quando non si deteriorerebbe. Sarebbe troppo piccolo per assorbire più materia nel frattempo.

Se semplicemente non sapessimo affatto cosa stavamo facendo e potrebbe consumare la Terra. Bene, questo sarebbe già successo sia alla Terra che al Sole da buchi neri quantici che si scontrano con noi dallo spazio. Ergo, non saremmo mai stati qui per fare un simile errore.

Se semplicemente non sappiamo affatto cosa stiamo facendo e c’è una risonanza inaspettata che può accadere solo in un acceleratore creato dall’uomo. Bene, allora moriamo prima ancora di capire il nostro errore. Ma poi per quanto ne so c’è una risonanza sconosciuta che può accadere solo quando si digita una risposta in quora. Entrambi sono considerazioni altrettanto assurde.

Ci sarebbe molta eccitazione tra i fisici perché rivelerebbe alcune nuove caratteristiche della gravità e della dimensionalità dello spazio.

Non ci sarebbe pericolo, per due motivi.

In primo luogo, il buco nero evaporerebbe e scomparirebbe molto rapidamente attraverso un processo noto come radiazione Hawking.

In secondo luogo, il buco nero sarebbe estremamente piccolo, quindi anche se non evaporasse, non inghiottirebbe la Terra.

Piccolo buco nero … il buco nero irradia energia, in quanto RADIAZIONI / EVAPORAZIONE DEI FALCI, per quanto indigeribile, capita, i piccoli buchi neri tendono ad evaporare rapidamente. Il calcolatore Hawiation Radiation ti fornirebbe anche la durata del buco nero se inserisci le variabili.
altrimenti, è impossibile contenere buchi neri in scatole o campi, perché, beh … sono buchi neri.
i buchi neri non ricordano la loro storia d’origine .. citati “i buchi neri non hanno i capelli”
mantengono solo tre fondamenti, energia, carica, rotazione. Citato in modo famoso “i buchi neri hanno peli morbidi”

Assolutamente niente. Non sarebbe durato abbastanza a lungo per essere rilevato. Ciò è stato elaborato dal CERN quando l’LHC stava per essere acceso per la prima volta, a causa dei timori.

Il raggio di Schwarzchild di un BH la massa di un protone è inferiore alla lunghezza di Planck. Anche a un mg è molto più piccolo di un quark. Dal momento che non abbiamo una teoria della gravità quantistica, è difficile dire come interagirebbero queste particelle.

Nota che i valori che ho dato sono per i raggi nello spazio libero. All’interno di un’altra massa, è improbabile che il bh si formi in primo luogo. Anche la terra ha un raggio di Schwarzchild, ma poiché il raggio è all’interno di una massa, non si forma

Non possibile.

Ciò a cui si riferisce il termine comune “BLACK HOLE” è solo una stella che ha esaurito la maggior parte delle sue fonti di energia disponibili.

La definizione stabilita di un orizzonte degli eventi non descrive nulla di realmente esistente.

Il carbonio e il ferro costituiscono la maggior parte della superficie di una stella dopo che ha consumato tutto o quasi tutto il combustibile disponibile e da lì in poi chiamato “FORO NERO”.

“LA MAGGIOR PARTE” dello spettro elettromagnetico sarebbe assorbita e non riflessa o irradiata dalla maggior parte della superficie.

Tuttavia, ogni tipo di energia conosciuta e materia fino alla dimensione dei pianeti è stata rilevata mentre viene espulsa dai poli.

http: //www.creationoftununiverse … Per i dettagli.

I buchi neri negli acceleratori di particelle sono piccoli micro buchi neri che scompaiono molto velocemente. sono innocui al 100%.

L’umanità non ha la quantità sufficiente di energia per creare un vero buco nero.

Ma sarebbe un’ottima idea per un film di fantascienza non realistico.

È lì ed è sparito.

I buchi neri sono piccoli. Così piccolo che uno che pesa trilioni di tonnellate sarebbe il doppio delle dimensioni di un protone, uno la massa della Terra avrebbe le dimensioni di una moneta e una la massa del sole avrebbe un diametro di 7 km.

Gli acceleratori di particelle colpiscono solo poche particelle alla volta, quindi il buco nero che ne risulta sarebbe così piccolo da spezzarsi a causa delle radiazioni Hawking.

Si dissiperebbe immediatamente con un piccolo scoppio di raggi gamma a causa della radiazione Hawking.

È possibile, ma non avrà alcun effetto.

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