Miért nem jön létre miniatűr fekete lyuk az LHC-ben?

Nagy sebességre gyorsították a részecskéket, de az így előállt tömeg is csak akkora tud lenni, amennyi energiát a gyorsításba beleöltek. A plusz tömeg meg csak a részecske szempontjából nagy, makroszkopikus szinten nem, tehát ne úgy képzeld el, hogy több százezer tonnányi részecskék keringenek, inkább nagy energiájú sugárzásnak felel meg.

A fekete lyukas dolog pedig azért érdekes, mert volt a nagy félelem is, hogy benyeli a Földet, stb, de ez baromság, mert ha létre is jönne ilyen kis fekete lyuk, akkor a tömege nem lenne nagyobb, mint kb. az őt létrehozó részecskéké + mozgási energiák és ezért a tömegvonzása ugyanúgy szinte semmi lenne. Hawking elmélete alapján az ilyen kis fekete lyukak meg amúgy is hamar "elpárolognának".

Ez egy nagyon jó kérdés!

Van rá esély, de nem sok, (valami 50 millió az egyhez)hogy egyszer generálunk egy fekete lyukat.

Kiegészíteném az előző válaszokat egy picit:

Az eddig legnagyobb detektált energiájú kozmikus részecske ami a föld légkörébe csapódott 10^20 eV (elektronvolt) közelítőleg, bár lehet hogy ez már módosult adat, csak magyar oldalon néztem szét.

Az LHC 7 TeV (teraelektronvolt) energiájú gyorsító, vagyis ez a max energia amit egy részecskére összpontosítani tud. 7 TeV =10^12 eV.

Vagyis az LHC 100000000 szer KISEBB energiájú mint a természetben havonta/évente előforduló igen nagy energiájú részecskék.

Még egy kis számadat :D

Proton nyugalmi energiája: 938,271 998 MeV (mega)

Ehhez hozzá jön még a 7000000 MeV mozgási energia amit az LHC ad.

Ez együtt ~7000938 MeV amit át lehet váltani J (joule)

1 eV = 1.602176487*10^-19 J =>

Az LHC által előálított poroton energiája 1.1216738250545*10^-6 J

Ahogy már előttem is írták Stephen Hawking bebizonyította, hogy egy fekete lyuk a tömegével fordítottan arányosan veszíti az energiát vagyis ha ez a proton fekete lyukká válna ne adj isten akkor összesen 1.1 *10-6 J (joule) energiának megfelelő tömeggel rendelkezhet, ez közelítőleg 10^-23 kg tömeg Ez azonban nagyon messze esik a hagyományos gravitációelmélet szerint elképzelhető lehető legkisebb fekete lyuk

10^-8 kg tömegétől.

De ha mégis fekete lyukká válna ahogy már írták a másodperc tört része alatt(milliomod sec) kisugározná fény formájában azt az 1.1 *10^-6 J energiát.

Összehasonlításképpen egy !gramm! TNT-ből 4184 J energia nyerhető !!!!!!!!!!!!

Vagyis a felszabaduló energia 1000000000 x kevesebb lenne mintha 1g TNT-t felrobbantanánk az LHC detektorterében!!!!!!!

És mégegy érdekesség: (ez már nem scifi, hanem tananyag): Hogyan párologhat el egy fekete lyuk, ha semmi nincs,ami ki tudna lépni az eseményhorizontján?

Ez látszólag egy paradoxon, csakhogy van rá egy zseniális válasz, ami megengedi, hogy mindkét feltétel teljesüljön:

Két elemi részecske közötti vákuum sohasem üres teljesen, sőt! Folyamatosan keletkeznek benne virtuális részecske-antirészecskew párok, melyek néhány atto-szekundum alatt kioltják egymást, és megsemmisülhek. De előtte még nagyon kis távolságra eltávolodnak egymástól.

De mi a helyzet a feketelyuk eseményhorizontján(határfelületén, ahonnan már semmi sem térhet vissza)? Van olyan részecske pár, melynek egyik tagja már belép az eseményhorizontba, a másik viszont nem. Így töbé már nem egyesülhetnek, ezért valódi részecskékké válnak. Az antianyag részecske bezuhan a feketelyukba, és ott megsemmisít egy részecskét, így csökken a feketelyuk tömege. Párja viszont röntgen sugárzás formájában elhagyja a feketelyuk környezetét, ezt észleljük, mikor a feketelyuk röntgensugárzását érzékeljük.

Ha a feketelyuk már elfogyasztotta a környezetében található csillagközi port és gázt, tömege csökkenni kezd, és nagyon hosszú idő alat elpárolog (semmivé válik), de az előbb említett röntgensugárzás össz energiája megegyezik az eredeti feketelyuk tömegével. (E=m*c2)