| 词条 | 微型黑洞 |
| 释义 | 那是史帝分霍金黑洞论中的一个假设,说宇宙一开始就有很多微型黑洞,大小是一粒米的大小,而质量是地球的几百倍,一般相当于木星的质量(地球的318倍),如此高质量聚合在这么小的空间,可以不释放任何被它吸收的物质,所以就说是黑洞。 微型黑洞的起源如果在离开我们不到1毫米的地方确实存在一个平行宇宙，那么是统一和量子效应出现所需的能量可能会向低，我们的下一代粒子加速器，（例如大型强子对撞机LHC）就有能力做到（理论上的）。这反过来又引发了对黑洞物理学的研究狂潮，其中令人兴奋的就是“微型黑洞”（mini-black hole）。 微型黑洞表现如同亚原子粒子，他们是一种“实验室”，在其中人们可以对弦理论中的一些预言进行测试。有了大型强子对撞机LHC就有可能创造出微型黑洞，物理学家们为此而兴奋。 （微型黑洞小到与电子大小差不多，所以不怕它们会吞下整个地球。一般到达地球的宇宙射线，其能量都超过了这些微型黑洞，但并没有对地球造成不利影响。） 弦理论引进了微型黑洞的概念，黑洞是大量的物质被压缩到其史瓦西半径（schwarzschild radius）以内的时候形成的。由于物质和能量可以互相转换，因此黑洞也可以通过压缩能力制造出来。大型强子对投机(LHC）是不是能在14万亿电子伏特的能量下将两个质子相撞，从此产生的碎片中造出微量黑洞，对此人们颇为期待。这些黑洞非常之小，可能只有一个电子质量的1000倍那么重，而且可能只持续10负23次秒。但是在LHC所创造出来的亚原子粒子轨迹中清晰可辨。 可能隐藏着微型黑洞美国Rutgers大学的物理学教授查尔斯·基顿和杜克大学的数学家阿尔力·皮特斯日前研究出了一套新的试验系统，用于验证有关现在所谓的三维世界不过是更为广阔的多维宇宙的一个组成部分的理论。 基顿和皮特斯的数学模型表明，在早期宇宙中终曾形成过一些质量非常小（只相当于普通的小行星）的黑洞。传统的理论认为，这种微型黑洞并未能“生存”到我们所处的时代－－它们都已逐渐地“蒸发”了。然而最新研究却显示，目前仍存在着一些微型黑洞。此外，它们可能还是宇宙中最为隐蔽的天体并且构成了“暗物质”的一部分。 基顿和皮特斯在经过大量计算后指出，这类微型黑洞在整个宇宙中的数量可能相当庞大，其中，在冥王星轨道以内或许就分布着数个微型黑洞。 由于这些黑洞本身并不发光并且质量又非常之小，因此要想找到它们是极其困难的。 但是，基顿和皮特斯的计算却证实，可通过所谓的“引力透镜”效应来确定微型黑洞的位置。 两位科学家同时强调，随着美国的“大区域伽玛射线空间望远镜（简称GLAST）”投入使用（将于2007年8月发射升空），对微型黑洞的搜寻工作将有望取得重要突破。 微型黑洞的形成微型黑洞的几类广泛存在的物质，之所以形成有好几类： 第一类是太初黑洞，只在宇宙大爆炸之后几微秒内存在，因为宇宙还来不及膨胀，而整个宇宙又充满了光，超高温超高压的情况下，是可能造出小黑洞的，不过极小，最多吸收几十个光子就蒸发了； 第二类是如今的人造黑洞，形成方式跟太初黑洞类似，在我们国家的合肥有一个人造核聚变反应装置，那个装置运行的时候也是超高压高温的，足够生成微型黑洞，尽管时间很短，但对于粒子而言，是几辈子的事情，另外，欧洲的大型强子对撞机，据称有一次运行时也产生了黑洞，引得千里之外的印度不少人惶惶不安。 第三类是现今宇宙中存在的，很少了，相当于太爷爷辈的，很难观测，因为既少又小，但是很厉害，通古斯大爆炸一种说法就是小黑洞引发的，我们可以通过两点观测，观察同一片星空，看是否有背景被挡住了来确定小黑洞的位置。 微型黑洞存在的地方高能宇宙粒子穿过大气时，可能产生许多异常微小而短命的黑洞，它们爆炸着，如雨般倾泻在地球上。这是希腊和俄罗斯物理学家最近提出的假设，他们认为可以解释宇宙射线探测中发现的一种神秘现象。 一些认为宇宙中存在更高维度的物理学家认为，高能宇宙射线与地球大气分子碰撞时，可能产生微型黑洞。这些黑洞的质量只有10微克左右，并且非常不稳定，可能在10的负27秒这样短的时间里爆炸成为一簇粒子。 英国《新科学家》杂志报道说，希腊克里特大学的塞奥佐鲁·托马拉斯与两位俄罗斯合作者提出，如果上述微型黑洞产生和湮灭的情景是真的，30多年来一些设置在高山上的宇宙射线探测器发现的神秘“半人马”现象，就能得到合理解释。 这种现象的特点是，探测器反常地捕捉到大量带电的、由夸克组成的粒子，探测器底部捕捉到的粒子比顶部多得多。科学家以神话中头小身躯大的半人马来比拟它。过去30年间，高山探测器共发现了超过40次“半人马”现象。 微型黑洞存在的假说科学界对此现象提出了多种假说，托马拉斯等人认为微型黑洞的解释比较合理。他们推算了高能粒子产生的微型黑洞在探测器附近爆炸时产生的信号，发现与探测器实际记录到的信号吻合。 如果这一理论是正确的，将有着非常重要的意义：这不仅意味着微型黑洞的确存在，也为高维宇宙理论提供了依据。欧洲粒子物理实验室将于2007年开始运行的大型强子对撞机，由于能产生能量足够高的粒子，将可以每天制造出成千上万的微型黑洞。 现象解释据英国《新科学家》杂志报道，希腊克里特大学的塞奥佐鲁·托马拉斯与两位俄罗斯合作者提出，如果上述微型黑洞产生和湮灭的情景是真的，30多年来一些设置在高山上的宇宙射线探测器发现的神秘“半人马”现象，就能得到合理解释。 这种现象的特点是，探测器反常地捕捉到大量带电的、由夸克组成的粒子，而且探测器底部捕捉到的粒子比顶部多得多。科学家以神话中头小身躯大的半人马来比拟它。过去30年间，高山探测器共发现了超过40次“半人马”现象。 科学界对此现象提出了多种假说，托马拉斯等人认为微型黑洞的解释比较合理。他们推算了高能粒子产生的微型黑洞在探测器附近爆炸时产生的信号，发现与探测器实际记录到的信号吻合。 如果这一理论是正确的，将有着非常重要的意义：这不仅意味着微型黑洞的确存在，也为高维宇宙理论提供了依据。而且，欧洲粒子物理实验室将于2007年开始运行的大型强子对撞机，由于能产生能量足够高的粒子，将可以每天制造出成千上万的微型黑洞。 俄罗斯科学家也指出，宇宙黑洞的“小亲戚”——微型黑洞“欧顿”（Otone，1971年该名称在前苏联首先出现)在地球上无所不在，并且给人类带来许多麻烦和灾难。一个“欧顿”的质量是一个原子的40倍，如果人们掌握了如何控制“欧顿”，不但能为人类开辟新的能源，同时也能生产出摧毁性的恐怖武器——黑洞炸弹，即使是像原子核大小的欧顿，也比世界上任何核电站的威力都要大。一个这样的黑洞炸弹的威力相当于数百万颗原子弹，一旦它爆炸，可以造成10亿人死亡。“一旦到了那一天，人类就会意识到国界失去了意义，代之以联合的时空”。科学家估计“欧顿时代”不会很快到来，但也不会太遥远，估计在50-60年后。 地球影响美国两位科学家研究指出，每年有数百万公斤微型黑洞穿越地球，但却不会给地球造成任何的危害。俄罗斯一名教授则推测黑洞内或存在高级文明。 众所周知，宇宙中密布着许多由崩溃的巨大恒星形成的黑洞，但鲜为人知的是宇宙内还有一些微型黑洞的存在，甚至每天可能都有大量微型黑洞穿过地球。与大型黑洞会吞噬包括光在内的一切事物所不同的是，微型黑洞会把物体“固定”在轨道上。 在美国加利福尼亚州翡翠分子协会的艾伦·范德文德及新墨西哥州桑迪亚国家实验室的佩斯·范德文德联合发表的论文中，他们认为物体被微型黑洞“固定”在轨道上的原理与电子围绕原子核运动时不会向内崩溃一样。 这两位科学家称，由于有一些黑洞非常小，以至于它们可以在地球表面存在，甚至还可以通过地球，不对后者产生任何危害。这种极微小的黑洞遵循着类似量子理论，使得黑洞附近的粒子围绕其飞行，但不被吞噬。 他们已经将这种理论命名为“原子对等引力论（GEA）”，并且计算出每年有数百万公斤由暗物质形成的微型黑洞通过地球。但地球不会有被吞噬的危险，因为这些微型黑洞通过地球的速度非常快，以至于已经束缚在其周围运行的粒子会快速从黑洞上分离。 艾伦表示：“虽然探测到正在通过地球的微型黑洞非常困难，但这不是没有可能。在原子对等引力条件下所释放的辐射虽然很小，但不是完全可以忽略不计。” |
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