Probleme de siguranță la Large Hadron Collider

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 9 martie 2021; verificările necesită 3 modificări .

Unii experți, precum și cetățenii obișnuiți, ridică întrebări cu privire la siguranța Marelui Colisionator de Hadroni . Aceste întrebări au o rezonanță notabilă în mass-media.

Principala critică și anticritică

Principala critică

Unii experți și membri ai publicului își exprimă îngrijorarea că există posibilitatea ca experimentele desfășurate în ciocnitor să scape de sub control și să dezvolte o reacție în lanț, care, în anumite condiții, ar putea distruge teoretic întreaga planetă. Din cauza acestor sentimente, LHC este uneori descifrat ca Last Hadron Collider (" Ultimul Hadron Collider"). Argumentele scepticilor care se îndoiesc de siguranța LHC sunt prezentate pe site-urile relevante [1] [2] . Mulți oameni de știință consideră revizuirea siguranței CERN „Revizuirea siguranței coliziunilor LHC” a grupului de evaluare a siguranței LHC (LSAG) prezentată de fizicienii teoreticieni John Ellis, Gian Giudice, Michelangelo Mangano (Michelangelo Mangano), Igor Tkachev și Urs Wiedemann și cererea să oprească experimentele la colisionator și să ia în considerare toate aspectele siguranței experimentelor la colisionator de către o comisie interdisciplinară independentă. În legătură cu pericolul experimentelor la LHC, posibilitatea teoretică a apariției găurilor negre microscopice în colisionator [3] , precum și posibilitatea teoretică a formării cheagurilor de antimaterie și monopoli magnetici , urmată de o reacție în lanț de captarea materiei înconjurătoare, este cel mai des menționată.

Fizicianul teoretician englez Adrian Kent a publicat un articol științific [4] criticând standardele de siguranță adoptate de CERN, întrucât paguba așteptată (adică produsul probabilității unui eveniment cu numărul de victime) este, în opinia sa, inacceptabilă. .

Anticritica principală

Ca argumente principale în favoarea nefondanței scenariilor catastrofale, se fac referiri la faptul că Pământul , Luna și alte planete sunt bombardate constant de fluxuri de particule cosmice cu energii mult mai mari. Astfel de particule naturale, ale căror energii sunt echivalente (și chiar ordine de mărime mai mari) cu energiile de la LHC, se găsesc în razele cosmice (vezi: Zevatron ) [5] [6] [7] [8] [9] .

Adesea, funcționarea cu succes a colisionarelor RHIC și Tevatron puse în funcțiune anterior este menționată ca o garanție a siguranței . Dar concentrația de protoni și ioni grei în LHC va fi cu un ordin de mărime mai mare decât în ​​aceste acceleratoare. Prin urmare, ciocnitorii precum LHC pot reprezenta un pericol global, ca sisteme de reacție care generează nu fenomene unice, ci procese extreme care sunt absente în condiții terestre.

Posibilitatea formării unor găuri negre microscopice nu este negata de specialiștii CERN, cu toate acestea, se afirmă că în spațiul nostru tridimensional astfel de obiecte pot apărea doar la energii care sunt cu 16 ordine de mărime mai mari decât energia fasciculelor din LHC. . Ipotetic, găurile negre microscopice pot apărea în experimentele de la LHC în predicțiile teoriilor cu dimensiuni extraspațiale. Astfel de teorii nu au încă nicio dovadă experimentală. Cu toate acestea, chiar dacă găurile negre sunt create de ciocnirile de particule în LHC, se așteaptă ca acestea să fie extrem de instabile din cauza radiației Hawking și se vor evapora aproape instantaneu sub formă de particule obișnuite. Și pentru ca acest lucru să se întâmple, microgaura trebuie să crească la o dimensiune mare.

Posibilitățile teoretice indicate în critică au fost luate în considerare de un grup special al CERN, care a pregătit un raport corespunzător, în care toate aceste temeri sunt recunoscute ca nefondate [10] [11] . Conform calculelor lor, estimarea maximă superioară a probabilității unui scenariu catastrofal la LHC este 10 −31 [12] .

Strapelki

Critica

Particulele elementare , constând din quarci „sus , „ jos ” și „ stranii ” , și structuri chiar mai complexe, similare nucleelor ​​atomice , sunt produse din abundență în laborator, dar se degradează în timpi de ordinul a 10-9 s. Acest lucru se datorează masei mult mai mari a cuarcului ciudat în comparație cu sus și jos. În același timp, există ipoteza că „nucleele ciudate” suficient de mari, constând dintr-un număr aproximativ egal de quarci sus, jos și ciudați, pot fi mai stabile. Cert este că quarcii sunt fermioni , iar principiul Pauli interzice ca doi fermioni identici să fie în aceeași stare cuantică, forțând particulele care „nu au avut timp” să ocupe stări de energie scăzută să fie plasate la niveluri de energie mai înalte. Prin urmare, dacă există trei tipuri diferite („ arome ”) de quarci în nucleu și nu două, ca în nucleele obișnuite, atunci mai mulți quarci pot fi în stări de energie scăzută fără a încălca principiul Pauli. Astfel de nuclee ipotetice, formate din trei tipuri de quarci, se numesc strangelets.

Se presupune că straniele, spre deosebire de nucleele atomice convenționale, pot fi rezistente la fisiunea spontană chiar și la mase mari [13] [14] . Dacă acest lucru este adevărat, atunci straniele pot atinge dimensiuni și mase macroscopice și chiar astronomice.

De asemenea, se presupune că ciocnirea unui strangelet cu nucleul unui atom poate determina transformarea acestuia în materie ciudată, care este însoțită de eliberarea de energie. Ca urmare, tot mai multe stranii se împrăștie în toate direcțiile, ceea ce teoretic poate duce la o reacție în lanț.

Anticritica

Ciocnitorul nu prezintă niciun pericol nou în comparație cu acceleratoarele anterioare, deoarece energiile de coliziune ale particulelor din el sunt ordine de mărime mai mari [10] [11] decât cele la care se pot forma efectiv nucleele (fie obișnuite sau stranii). Deci, dacă s-ar putea crea straniele în LHC, acestea ar fi și mai abundente în acceleratorul relativist de ioni grei RHIC , deoarece numărul de coliziuni este mai mare acolo, iar energia este mai mică. Dar asta nu se întâmplă.

Formarea găurilor de vierme

Potrivit publicației New Scientist [15] , Profesor, Ph.D. n. Irina Arefieva și membru corespondent al Academiei Ruse de Științe , Dr. Sci. n. Igor Volovich [16] consideră că acest experiment poate duce la apariția unor găuri de vierme , care în anumite condiții creează o posibilitate ipotetică de călătorie în timp [17] [18] . Ei cred că coliziunile protonilor pot da naștere la „ găuri de vierme ” spațiu-timp.

Opinii opuse sunt susținute de șeful departamentului Institutului de Cercetare pentru Fizică Nucleară, Universitatea de Stat din Moscova , Ph.D. n. Eduard Boos , care neagă apariția găurilor negre macroscopice în colisionar și, prin urmare , „găuri de vierme” și călătorie în timp [19] .

Procese

La 21 martie 2008, un proces [20] [21] de către Walter L. Wagner și Luis Sancho a fost intentat la Tribunalul Districtual Federal din Hawaii (SUA) , acuzând CERN că încearcă să aranjeze sfârșitul lumii, cerere de interzicere. lansarea civizorului până când siguranța acestuia este garantată. Curând cererea a fost respinsă [22] .   

26 august 2008 un grup de oameni de știință europeni[ ce? ] a făcut recurs la Curtea Europeană a Drepturilor Omului , cererea a fost și ea respinsă [22] .

Note

  1. The Potential for Danger in Particle Collider Experiments Arhivat 13 decembrie 2007 la Wayback Machine 
  2. ^ LHC Kritik / LHC Critique" Home . Consultat la 14 aprilie 2010. Arhivat din original la 12 aprilie 2010.
  3. Dimopoulos S., Landsberg G. Black Holes at the Large Hadron Collider Arhivat 8 decembrie 2009 la Wayback Machine  Phys . Rev. Lett. 87 (2001)
  4. O revizuire critică a riscurilor acceleratoarelor . Proza.ru (23 mai 2008). Consultat la 17 septembrie 2008. Arhivat din original pe 13 septembrie 2008.
  5. Explicația de ce LHC va fi în siguranță Arhivat 13 mai 2008 la Wayback Machine 
  6. http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-es.pdf Arhivat 24 septembrie 2009 la Wayback Machine  (ES)
  7. http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-de.pdf Arhivat 31 iulie 2009 la Wayback Machine  (germană)
  8. http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-fr.pdf Arhivat 24 septembrie 2009 la Wayback Machine  (fr.)
  9. Fațete. Ru // Societate / Știință / Anizotropia razelor cosmice de superînaltă energie descoperită . Consultat la 20 noiembrie 2009. Arhivat din original pe 16 aprilie 2009.
  10. 1 2 Blaizot J.-P. et al. Studiul evenimentelor potențial periculoase în timpul coliziunilor cu ioni grei la LHC. Arhivat pe 7 septembrie 2008 la Wayback Machine
  11. 1 2 Revizuirea siguranței coliziunilor LHC Arhivată la 14 aprilie 2010 la Wayback Machine LHC Safety Assessment Group
  12. Care este probabilitatea unei catastrofe la LHC? . Preluat la 23 august 2009. Arhivat din original la 9 august 2009.
  13. H. Heiselberg. Screening în picături de quarc  // Societatea Americană de Fizică. Revista fizică D. - 1993. - V. 48 , nr 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. Stabilitatea crustelor stelelor ciudate și a straniilor  // Societatea Americană de Fizică. Revista fizică 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 Arhivat pe 15 iunie 2015 la Wayback Machine 2008: Călătoria în timp începe aici?
  16. Natalia Leskova. Gaură de vierme în timp (link indisponibil) . Ziarul „ Curierul rusesc ” nr. 631 (18 februarie 2008). Data accesului: 25 august 2008. Arhivat din original la 28 februarie 2009. 
  17. Oamenii de știință creează o mașină a timpului . Ziarul „ Vzglyad ” (7 februarie 2008). Preluat la 25 august 2008. Arhivat din original la 13 august 2008.
  18. Călătorii în timp din viitor „ar putea fi aici în câteva săptămâni  ” . Telegraph (2 iunie 2008). Consultat la 25 august 2008. Arhivat din original la 6 aprilie 2012.
  19. Andrei Merkulov. Dezastrul este programat pentru luna mai . „Rossiyskaya Gazeta” nr. 4598 (27 februarie 2008). - Se apropie de pornire a acceleratorului la CERN dă naștere unor scenarii tulburătoare chiar și în comunitatea științifică. Preluat la 25 august 2008. Arhivat din original la 30 august 2008.
  20. Doomsday . Preluat la 23 august 2009. Arhivat din original la 13 august 2009.
  21. Cererea unui judecător să salveze lumea și poate mult mai mult Arhivat 12 iulie 2019 la Wayback Machine 
  22. 1 2 Large Hadron Collider. Cronica evenimentelor