Δεν υπάρχουν ίχνη από μαύρες τρύπες στα πειράματα που έχουν γίνει μέχρι
σήμερα στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών (CERN), σύμφωνα με την
πλέον πρόσφατη έρευνα που επικεντρώθηκε στα δεδομένα του πειράματος ATLAS.
Μετά την ανακάλυψη του σωματιδίου Χιγκς το καλοκαίρι του 2012 και την ολοκλήρωση της πειραματικής επιβεβαίωσης του Καθιερωμένου Προτύπου, της θεωρίας δηλαδή που περιγράφει με εξαιρετική ακρίβεια τις τρεις από τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις στο Σύμπαν, οι έρευνες στο CERN προσανατολίζονται στη μελέτη νέας φυσικής, καθώς παραμένουν πολλά τα αναπάντητα ερωτήματα.
Μεταξύ αυτών είναι η σύνδεση της βαρύτητας με τη κβαντική θεωρία, η ανακάλυψη της φύσης της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας, η ασυμμετρία ύλης αντιύλης κ.ά.
Μία από τις επικρατέστερες προσπάθειες για την επέκταση της περιγραφής των φυσικών νόμων είναι και η θεωρία χορδών, η οποία μεταξύ άλλων επικαλείται την ύπαρξη περισσότερων χωρικών διαστάσεων από τις τρεις που παρατηρούμε γύρω μας.
Σύμφωνα με τη θεωρία χορδών οι «έξτρα» διαστάσεις είναι τυλιγμένες και ζουν σε κλίμακες πολύ μικρότερες από το μέγεθος ενός πρωτονίου, οπότε και δεν γίνονται αντιληπτές στο μακρόκοσμο.
H βαρύτητα είναι μία δύναμη που ελαττώνεται με το τετράγωνο της απόστασης, οπότε η επίδραση των έξτρα διαστάσεων στις βαρυτικές δυνάμεις που λαμβάνουν χώρα στον κόσμο μας είναι πρακτικά μηδαμινή.
Θα περίμενε όμως κανείς πως αποτέλεσμα των έξτρα διαστάσεων θα ήταν η βαρύτητα στις μικρές κλίμακες να είναι μία πολύ πιο ισχυρή δύναμη, αφού θα λαμβάνει χώρα σε περισσότερες διαστάσεις.
Στην περίπτωση αυτή, οι θεωρητικοί υπολογισμοί δείχνουν πως συγκρούσεις σωματιδίων σε ένα επιταχυντή σωματιδίων όπως ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) στο CERN, θα μπορούσαν να παράξουν εφήμερες μαύρες τρύπες, που ονομάζονται κβαντικές μαύρες τρύπες (QBH).
Τα κβαντικά φαινόμενα που λαμβάνουν χώρα σε αυτές είναι πολύ έντονα, κάτι που τις οδηγεί στη σχεδόν άμεση εξάτμισή τους, η οποία όμως αφήνει πίσω της ίχνη από σωματίδια.
Σύμφωνα με την έρευνα που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Physical Review Letters, οι ερευνητές αναλύοντας τα δεδομένα του πειράματος ATLAS, τα οποία είχαν παραχθεί από δέσμες σωματιδίων με ενέργεια 8 TeV το 2012, δεν βρήκαν το συνδυασμό ηλεκτρονίου, μιονίου και κουάρκ τα οποία θα υποδείκνυαν την ύπαρξη μαύρης τρύπας.
Αν και η έρευνα αποδείχτηκε άκαρπη, οι ερευνητές προσδιόρισαν το κάτω όριο στη μάζα μιας κβαντικής μαύρης τρύπας στα 5 TeV, κάτι που μπορεί να βοηθήσει στις μελλοντικές έρευνες. Με την επανέναρξη των λειτουργιών του LHC το 2015, η αναζήτηση για τέτοια εξωτικά αντικείμενα θα επανέλθει στο προσκήνιο.
Μετά την ανακάλυψη του σωματιδίου Χιγκς το καλοκαίρι του 2012 και την ολοκλήρωση της πειραματικής επιβεβαίωσης του Καθιερωμένου Προτύπου, της θεωρίας δηλαδή που περιγράφει με εξαιρετική ακρίβεια τις τρεις από τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις στο Σύμπαν, οι έρευνες στο CERN προσανατολίζονται στη μελέτη νέας φυσικής, καθώς παραμένουν πολλά τα αναπάντητα ερωτήματα.
Μεταξύ αυτών είναι η σύνδεση της βαρύτητας με τη κβαντική θεωρία, η ανακάλυψη της φύσης της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας, η ασυμμετρία ύλης αντιύλης κ.ά.
Μία από τις επικρατέστερες προσπάθειες για την επέκταση της περιγραφής των φυσικών νόμων είναι και η θεωρία χορδών, η οποία μεταξύ άλλων επικαλείται την ύπαρξη περισσότερων χωρικών διαστάσεων από τις τρεις που παρατηρούμε γύρω μας.
Σύμφωνα με τη θεωρία χορδών οι «έξτρα» διαστάσεις είναι τυλιγμένες και ζουν σε κλίμακες πολύ μικρότερες από το μέγεθος ενός πρωτονίου, οπότε και δεν γίνονται αντιληπτές στο μακρόκοσμο.
H βαρύτητα είναι μία δύναμη που ελαττώνεται με το τετράγωνο της απόστασης, οπότε η επίδραση των έξτρα διαστάσεων στις βαρυτικές δυνάμεις που λαμβάνουν χώρα στον κόσμο μας είναι πρακτικά μηδαμινή.
Θα περίμενε όμως κανείς πως αποτέλεσμα των έξτρα διαστάσεων θα ήταν η βαρύτητα στις μικρές κλίμακες να είναι μία πολύ πιο ισχυρή δύναμη, αφού θα λαμβάνει χώρα σε περισσότερες διαστάσεις.
Στην περίπτωση αυτή, οι θεωρητικοί υπολογισμοί δείχνουν πως συγκρούσεις σωματιδίων σε ένα επιταχυντή σωματιδίων όπως ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) στο CERN, θα μπορούσαν να παράξουν εφήμερες μαύρες τρύπες, που ονομάζονται κβαντικές μαύρες τρύπες (QBH).
Τα κβαντικά φαινόμενα που λαμβάνουν χώρα σε αυτές είναι πολύ έντονα, κάτι που τις οδηγεί στη σχεδόν άμεση εξάτμισή τους, η οποία όμως αφήνει πίσω της ίχνη από σωματίδια.
Σύμφωνα με την έρευνα που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Physical Review Letters, οι ερευνητές αναλύοντας τα δεδομένα του πειράματος ATLAS, τα οποία είχαν παραχθεί από δέσμες σωματιδίων με ενέργεια 8 TeV το 2012, δεν βρήκαν το συνδυασμό ηλεκτρονίου, μιονίου και κουάρκ τα οποία θα υποδείκνυαν την ύπαρξη μαύρης τρύπας.
Αν και η έρευνα αποδείχτηκε άκαρπη, οι ερευνητές προσδιόρισαν το κάτω όριο στη μάζα μιας κβαντικής μαύρης τρύπας στα 5 TeV, κάτι που μπορεί να βοηθήσει στις μελλοντικές έρευνες. Με την επανέναρξη των λειτουργιών του LHC το 2015, η αναζήτηση για τέτοια εξωτικά αντικείμενα θα επανέλθει στο προσκήνιο.
Αναρτήσεις
Δημοσίευση σχολίου