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粒子实验可能吞噬地球? 专家称实际不易发生http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2005-07-31
专家称理论上存在可能，实际不易发生 7月16日，英国《卫报》报道了人类未来70年内可能发生的十大灾难。其中，“黑洞”吞噬地球被列为十大灾难之首。报道称，美国纽约布鲁克海文实验室七年前建造了全球最大的粒子加速器，将金离子以接近光速对撞而制造出高密度物质。物理学家担忧该座加速器可产生类似黑洞的高密度物质，把实验室甚至整个地球吞噬。那么，粒子加速器真能制造出黑洞，它真的如某些科学家担心的那样，可能吞噬实验室甚至整个地球？ 利用实验室里的相对重离子碰撞机，美国科学家已能造出黑洞。 据英国《卫报》3月份的一篇报道，美国布朗大学一位物理教授霍拉蒂·纳斯塔西通过实验在地球上制造出了一个人造黑洞。虽然这个黑洞体积很小，却具备真正黑洞的许多特点。纳斯塔西介绍说，布鲁克海文国家实验室里的相对重离子碰撞机，可以以接近光速的速度把大型原子的核子（如金原子核子）相互碰撞，产生相当于太阳表面温度3亿倍的热能。纳斯塔西在纽约布鲁克海文国家实验室里利用原子撞击原理制造出来的灼热火球，恰好具备天体黑洞的显著特性。比如：火球可以将周围10倍于自身质量的粒子吸收，这比目前所有量力物理学所推测的火球可吸收的粒子数目还要多。 当然，人造“黑洞”也引起了一些科学家的担心，它会不会越变越大，把整个实验室都吸引进去呢？ 粒子加速器除了制造的黑洞可能吞噬地球，人类还可能面临着其它三种危险。 北京大学物理学院博士生导师、长江特聘教授马伯强告诉记者，现在的物理学界普遍认为这件事不可能发生，但也有一些人认为这种危险不可低估。现在，有一种说法认为，这件事发生的几率小于一百万分之二或一亿分之二。还有一种最危险的说法认为，这种事发生的几率小于三千分之一。 其实，在人类制造的粒子加速器当中，科学家除了担心人类造出的黑洞会吞噬地球，而且还存在着另外三种可能发生的危险性事件。 第一种，在重离子碰撞中可能发生核爆炸的过程，而且核聚变会发生级联反应，毁掉整个世界。上个世纪三四十年代，一些人对此十分担心。 第二种可能，就是出现真空态的跃迁。现在的宇宙并不是一个完全稳定的态，它是一个亚稳态，一些科学家认为它可能走向一个更低的态。如果出现这样的事，就有可能出现连锁反应。 第三种可能是奇异物质态出现。根据现在的夸克理论，平常的物质由上夸克和下夸克组成，但还有一种夸克叫奇异夸克，在粒子碰撞时，有可能出现一个奇异物质态。这种态形成后，它有可能把周围的物质也变成奇异物质。这样也有发生连锁反应。 这四种可能性从现有的科学道理都不能完全排除。但科学家可以反证在类似地球环境下不能发生。 马伯强教授告诉记者，从现有的科学道理讲，不排除发生核爆炸、人造黑洞吞噬、奇异物质态和真空跃迁在人造的加速器上发生。但我们可以从别的知识来做反证，证明这样的事情不可能发生。首先，按照现有的科学知识，在人造高能粒子加速器上可能产生瞬间的核聚变、人造黑洞、奇异物质态、以及真空跃迁。但这些事件都是在一个微观尺度上瞬间发生并很快演变为正常物质。没有事实证明它们可能产生级联反应，并影响到周围的宏观环境。 其次，现在人类制造的粒子加速器的能量还非常低，其最高能量仅为10的12次方电子伏特。而宇宙空间有很多射线，它们的能量比我们人类粒子实验室的能量大得多，其最高可达到10的24次方电子伏特。也就是说，宇宙线中的粒子能量比人类粒子加速器中的能量要高出一万亿倍。如果加速器能够发生这样可能性灾难事件的话，那么，这种事情早就在地球上发生了。 因为宇宙线的能量已经那么高了，如果能发生，不但月亮我们看不到了，而且我们周围的星球，也早就看不到了。 黑洞是否存在，目前仍没有确证。而且粒子黑洞同宇宙中的黑洞不完全相同。 马伯强教授说，其实关于宇宙空间中黑洞，物理学界还是存在争议的。现在的一个重要的科学探索就是人类寻找黑洞存在的证据。黑洞首先是不发出光信号的，所以，我们根本没有办法通过光这种方式来看到它。 现在只是根据星体的运动来判断它周围是否有黑洞存在。目前，有些人宣称说有些地方有黑洞存在的证据，但这些都不是确证。从原理上说应当有黑洞，从某些迹象表明可能在某个地方有黑洞，但是，这件事并没有得到大家的公认。 从原理讲，黑洞应是一个非常重的星球。连光这样的速度（宇宙中最大的速度）都飞不出去，其它所有的物体当然也都不可能飞出去了。所以，如果有黑洞存在，它的质量应当是非常非常之大。 而重离子碰撞所产生的黑洞是非常非常小的，如果它不辐射，也不湮灭，它会逐渐把所有的东西都吸引过去，变得越来越大，但是人造黑洞有一个量子效应，它存在时间非常短，据说只能闪烁十亿分之一秒，它在瞬间就蒸发掉了，根本吞噬不了任何物质。 可以利用黑洞来作为武器？专家认为这种说法不能当真，但人类有可能造出“反物质弹”。 人类既然可以制造出黑洞，那么，是否可以人为地控制它，把它当作武器使用？据俄罗斯媒体透露，俄罗斯太空学家们早就开始关注于黑洞现象的研究，俄罗斯太空学会为俄罗斯军事院校21世纪军人编的一部教科书上，就有几章专门涉及“黑洞知识”。这本教科书的目录中包括：黑洞、火山现象与反物质、反物质与地球灾难、黑洞与神秘事件等等。在这本教材的最后，出现了介绍如何发明黑洞武器、如何制造黑洞炸弹的章节。 俄罗斯科学家真能造出黑洞武器？记者就此事向马伯强教授求证。他说，所谓“黑洞炸弹”，这些都是说着玩，现在根本不能当真。但不排斥随着技术的进步，人们在地球上可以造出并储存少量的反物质，作为“反物质弹”的原料。“反物质弹”的原理是正常的物质与等量的反物质相遇后瞬间湮灭，变成光子，放出巨大的能量。也就是说，质量完全转变成能量。这与原子弹不同，只是很少部分质量转变成能量。所以，“反物质弹”如能造出，它的威力将是巨大的，比原子弹要大得多。 专家简介 马伯强 北京大学物理学院博士生导师、长江特聘教授，从事高能物理理论的研究，在国际国内核心学术刊物上发表论文一百多篇。 [北京科技报]
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