Turvallisuusongelmat suuressa hadronitörmäyttimessä

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 9. maaliskuuta 2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 3 muokkausta .

Jotkut asiantuntijat, samoin kuin tavalliset kansalaiset, herättävät kysymyksiä suuren hadronitörmäyttimen turvallisuudesta . Näillä kysymyksillä on huomattava resonanssi mediassa.

Pääkritiikki ja anti-kritiikki

Pääkritiikki

Jotkut asiantuntijat ja suuren yleisön edustajat ovat huolissaan siitä, että on olemassa mahdollisuus, että törmäyttimessä tehdyt kokeet karkaavat hallinnasta ja kehittävät ketjureaktion, joka tietyissä olosuhteissa voi teoreettisesti tuhota koko planeetan. Näiden tunteiden vuoksi LHC tulkitaan joskus viimeiseksi hadronitörmätäjäksi (" Viimeinen hadronitörmätäjä"). LHC:n turvallisuutta epäilevien skeptikkojen perustelut on esitetty asianomaisilla sivustoilla [1] [2] . Monet tutkijat harkitsevat teoreettisten fyysikkojen John Ellisin, Gian Giudicen, Michelangelo Manganon (Michelangelo Mangano), Igor Tkachevin ja Urs Wiedemannin esittämää LHC-turvallisuusarviointiryhmän (LSAG) CERNin turvallisuuskatsausta "Review of the Safety of LHC Collisions" ja vaativat keskeyttää kokeet törmäyslaitteessa ja pohtia kaikkia törmäyskoneen kokeiden turvallisuuteen liittyviä näkökohtia riippumattoman poikkitieteellisen komitean toimesta. LHC:n kokeiden vaaran yhteydessä on olemassa teoreettinen mahdollisuus mikroskooppisten mustien aukkojen ilmaantuvuudesta törmäimessä [3] , sekä teoreettinen mahdollisuus antimateriaalihyytymien ja magneettisten monopolien muodostumiseen , jota seuraa ketjureaktio ympäröivän aineen vangitseminen, mainitaan useimmiten.

Englantilainen teoreettinen fyysikko Adrian Kent julkaisi tieteellisen artikkelin [4] , jossa kritisoitiin CERNin hyväksymiä turvallisuusstandardeja, koska odotettu vahinko (eli tapahtuman todennäköisyyden tulo uhrien lukumäärällä) on hänen mielestään mahdoton hyväksyä. .

Tärkeimmät antikritiikit

Pääasiallisina perusteluina katastrofaalisten skenaarioiden perusteettomuuden puolesta viitataan siihen, että Maata , Kuuta ja muita planeettoja pommittavat jatkuvasti kosmisten hiukkasten virrat, joilla on paljon suurempi energia. Tällaisia ​​luonnonhiukkasia, joiden energiat vastaavat (ja jopa suuruusluokkia suurempia) LHC:n energioita, löytyy kosmisista säteistä (katso: Zevatron ) [5] [6] [7] [8] [9] .

Usein turvallisuuden takaajana mainitaan aiemmin käyttöön otettujen RHIC- ja Tevatron -törmäyslaitteiden onnistunut toiminta . Mutta protonien ja raskaiden ionien pitoisuus LHC:ssä on suuruusluokkaa suurempi kuin näissä kiihdyttimissä. Siksi LHC:n kaltaiset törmäimet voivat muodostaa maailmanlaajuisen vaaran reaktiojärjestelminä, jotka eivät synny yksittäisiä ilmiöitä, vaan äärimmäisiä prosesseja, joita maanpäällisissä olosuhteissa ei esiinny.

CERNin asiantuntijat eivät kiellä mikroskooppisten mustien aukkojen syntymisen mahdollisuutta, mutta väitetään, että kolmiulotteisessa avaruudessamme sellaiset esineet voivat ilmaantua vain energioilla, jotka ovat 16 suuruusluokkaa suurempia kuin säteiden energia LHC:ssä. . Hypoteettisesti mikroskooppisia mustia aukkoja voi esiintyä LHC:n kokeissa sellaisten teorioiden ennusteissa, joilla on ylimääräisiä avaruudellisia ulottuvuuksia. Tällaisilla teorioilla ei vielä ole kokeellista näyttöä. Vaikka mustia aukkoja syntyykin LHC:n hiukkasten törmäyksissä, niiden odotetaan olevan erittäin epävakaita Hawking-säteilyn vuoksi ja haihtuvan lähes välittömästi tavallisina hiukkasina. Ja jotta tämä tapahtuisi, mikroreiän täytyy kasvaa suureksi.

Kritiikassa esitettyjä teoreettisia mahdollisuuksia pohti CERNin erityinen ryhmä, joka laati vastaavan raportin, jossa kaikki tällaiset pelot tunnustetaan perusteettomiksi [10] [11] . Heidän laskelmiensa mukaan suurin ylempi arvio katastrofaalisen skenaarion todennäköisyydestä LHC:ssä on 10 −31 [12] .

Strapelki

Kritiikki

Alkuainehiukkasia , jotka koostuvat "ylös " , " alas " ja " omituisista " kvarkeista ja vieläkin monimutkaisemmista atomiytimiä muistuttavista rakenteista , tuotetaan runsaasti laboratoriossa, mutta ne hajoavat luokkaa 10–9 s. Tämä johtuu oudon kvarkin paljon suuremmasta massasta verrattuna ylös ja alas. Samalla on olemassa hypoteesi, että riittävän suuret "outot ytimet", jotka koostuvat suunnilleen yhtä suuresta määrästä ylös-, ala- ja outoja kvarkeja, voivat olla vakaampia. Tosiasia on, että kvarkit ovat fermioneja , ja Paulin periaate kieltää kahta identtistä fermionia olemasta samassa kvanttitilassa, mikä pakottaa hiukkaset, joilla "ei ollut aikaa" miehittää matalaenergisiä tiloja, asettamaan korkeammalle energiatasolle. Siksi, jos ytimessä on kolmea erilaista (" makua ") kvarkeja, eikä kahta, kuten tavallisissa ytimissä, niin useampi kvarkeja voi olla matalaenergisessä tilassa rikkomatta Paulin periaatetta. Tällaisia ​​hypoteettisia ytimiä, jotka koostuvat kolmen tyyppisistä kvarkista, kutsutaan vieraiksi.

Oletetaan, että vierailijat, toisin kuin tavanomaiset atomiytimet, voivat olla vastustuskykyisiä spontaanille fissiolle jopa suurilla massoilla [13] [14] . Jos tämä on totta, kummalliset voivat saavuttaa makroskooppisia ja jopa tähtitieteellisiä kokoja ja massoja.

Oletetaan myös, että vieraan törmäys atomin ytimeen voi aiheuttaa sen muuttumisen oudoksi aineeksi, johon liittyy energian vapautumista. Seurauksena on, että yhä useammat kummalliset hajoavat kaikkiin suuntiin, mikä voi teoriassa johtaa ketjureaktioon.

Antikritiikki

Törmäyskone ei aiheuta uutta vaaraa aikaisempiin kiihdyttimiin verrattuna, koska siinä olevien hiukkasten törmäysenergiat ovat suuruusluokkaa suurempia [10] [11] kuin ne, joissa ytimiä (olipa sitten tavallisia tai kummallisia) voidaan muodostaa tehokkaasti. Joten jos LHC:hen voitaisiin luoda kummallisia, niitä olisi vielä enemmän relativistisessa raskaiden ionien kiihdyttimessä RHIC , koska törmäysten määrä on siellä suurempi ja energia pienempi. Mutta niin ei tapahdu.

Madonreikien muodostuminen

Julkaisun New Scientist [15] mukaan Professor, Ph.D. n. Irina Arefieva ja Venäjän tiedeakatemian kirjeenvaihtajajäsen , Dr. Sci. n. Igor Volovich [16] uskoo, että tämä kokeilu voi johtaa madonreikien ilmestymiseen , jotka tietyissä olosuhteissa luovat hypoteettisen mahdollisuuden aikamatkalle [17] [18] . He uskovat, että protonien törmäykset voivat aiheuttaa aika-avaruuden " madonreikiä ".

Moskovan valtionyliopiston ydinfysiikan tutkimuslaitoksen osaston johtaja , Ph.D, on päinvastaisia ​​näkemyksiä. n. Eduard Boos , joka kiistää makroskooppisten mustien aukkojen esiintymisen törmätimessä, ja siksi , "madonreiät" ja aikamatkailu [19] .

Oikeusjutut

21. maaliskuuta 2008 Walter L. Wagnerin ja Luis Sanchon kanne [20] [21] Havaijin (USA) liittovaltion piirituomioistuimeen nostettiin syyttämällä CERNiä yrityksestä järjestää maailmanloppu, kieltovaatimus. törmäimen laukaisu, kunnes sen turvallisuus on taattu. Väite hylättiin pian [22] .   

26. elokuuta 2008 ryhmä eurooppalaisia ​​tutkijoita[ mitä? ] valitti Euroopan ihmisoikeustuomioistuimeen , mutta myös vaatimus hylättiin [22] .

Muistiinpanot

  1. Vaaran mahdollisuus hiukkasten törmäyskokeissa arkistoitu 13. joulukuuta 2007 Wayback Machinessa 
  2. ^ LHC Kritik / LHC Critique" Home . Haettu 14. huhtikuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 12. huhtikuuta 2010.
  3. Dimopoulos S., Landsberg G. Black Holes at the Large Hadron Collider Arkistoitu 8. joulukuuta 2009 Wayback Machine  Physissa . Rev. Lett. 87 (2001)
  4. Kriittinen katsaus kiihdyttimien riskeihin . Proza.ru (23. toukokuuta 2008). Haettu 17. syyskuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 13. syyskuuta 2008.
  5. Selitys miksi LHC on turvallinen Arkistoitu 13. toukokuuta 2008 Wayback Machinessa 
  6. http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-es.pdf Arkistoitu 24. syyskuuta 2009 Wayback Machinessa  (ES)
  7. http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-de.pdf Arkistoitu 31. heinäkuuta 2009 Wayback Machinessa  (saksa)
  8. http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-fr.pdf Arkistoitu 24. syyskuuta 2009 Wayback Machinessa  (fr.)
  9. Fasetit. Ru // Yhteiskunta / Tiede / Superkorkean energian kosmisten säteiden anisotropia löydetty . Haettu 20. marraskuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 16. huhtikuuta 2009.
  10. 1 2 Blaizot J.-P. et ai. Tutkimus potentiaalisesti vaarallisista tapahtumista raskaiden ionien törmäysten aikana LHC:ssä. Arkistoitu 7. syyskuuta 2008 Wayback Machinessa
  11. 1 2 Katsaus LHC-törmäysten turvallisuudesta arkistoitu 14. huhtikuuta 2010 Wayback Machine LHC -turvallisuusarviointiryhmässä
  12. Mikä on LHC:n katastrofin todennäköisyys? . Haettu 23. elokuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 9. elokuuta 2009.
  13. H. Heiselberg. Seulonta kvarkkipisaroissa  // The American Physical Society. Physical Review D. - 1993. - V. 48 , nro 3 . - S. 1418-1423 . - doi : 10.1103/PhysRevD.48.1418 . doi : 10.1103/PhysRevD.48.1418
  14. M. Alford, K. Rajagopal, S. Reddy, A. Steiner. Outojen tähtikuorten ja kummallisten tähtien vakaus  // The American Physical Society. Physical Review D. - 2006. - T. 73, 114016 . - doi : 10.1103/PhysRevD.73.114016 . - arXiv : hep-ph/0604134 . doi : 10.1103/PhysRevD.73.114016 arXiv : hep-ph/0604134
  15. https://www.newscientist.com/article/mg19726421.700-2008-does-time-travel-start-here.html Arkistoitu 15. kesäkuuta 2015 Wayback Machine 2008:ssa: Alkaako aikamatkailu tästä?
  16. Natalia Leskova. Madonreikä ajoissa (linkki ei saatavilla) . Sanomalehti " Russian Courier " No. 631 (18. helmikuuta 2008). Käyttöpäivä: 25. elokuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 28. helmikuuta 2009. 
  17. Tiedemiehet luovat aikakoneen . Sanomalehti " Vzglyad " (7. helmikuuta 2008). Haettu 25. elokuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 13. elokuuta 2008.
  18. Aikamatkailijat tulevaisuudesta "voivat olla täällä viikkojen kuluttua  " . Telegraph (2. kesäkuuta 2008). Haettu 25. elokuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 6. huhtikuuta 2012.
  19. Andrei Merkulov. Katastrofin on määrä tapahtua toukokuussa . "Rossiyskaya Gazeta" nro 4598 (27. helmikuuta 2008). - CERNin kiihdytin lähestyvä käynnistys synnyttää hämmentäviä skenaarioita myös tiedeyhteisössä. Haettu 25. elokuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 30. elokuuta 2008.
  20. Tuomiopäivä . Haettu 23. elokuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 13. elokuuta 2009.
  21. Tuomarin pyytäminen pelastamaan maailman ja ehkä paljon muutakin Arkistoitu 12. heinäkuuta 2019 Wayback Machinessa 
  22. 1 2 Large Hadron Collider. Tapahtumien kronikka