Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

ХРОНОС

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

23.10.2019
19:24

IBM раскритиковала квантовое превосходство Google

23.10.2019
19:19

Основной прибор «Спектр-РГ» прислал первые полноценные снимки

23.10.2019
19:16

Теплозащитный щит «Деймса Уэбба» успешно прошел испытания

23.10.2019
19:12

На Сатурне нашли новый тип штормов

23.10.2019
18:53

Опубликована карта Клёсова!

22.10.2019
17:21

Год полета к Меркурию

22.10.2019
17:15

Гравитационные кристаллы: новый метод изучения физики белых карликовых звезд

22.10.2019
17:11

Потепление климата способно спровоцировать более частые экстремальные явления Эль-Ниньо

22.10.2019
17:08

Размер озоновой дыры в атмосфере стал минимальным со времени обнаружения

22.10.2019
17:03

Получены первые прямые доказательства гибели динозавров от падения астероида

22.10.2019
16:58

Торфяники в Европе перестали поглощать CO2, выяснили ученые

22.10.2019
16:52

Какой цвет первым появился во Вселенной?

22.10.2019
16:49

Космос скоро может стать зоной военных действий

22.10.2019
16:31

Астрономы исследуют кластер IRAS 09002-473 находя сотни звезд

22.10.2019
16:25

Новые снимки того, что китайский ровер Yutu 2 нашел на обратной стороне Луны

22.10.2019
16:17

Слияние галактик слабо повлияло на звездообразование

22.10.2019
16:13

Космический телескоп «Спектр-РГ» добрался до рабочего места

22.10.2019
16:00

Физики оценили вероятность рождения черных дыр при столкновении электронов

    Физики из США теоретически оценили сечение и вероятность рождения миниатюрных черных дыр при столкновении двух электронов. Оказалось, что несмотря на усиление гравитационного взаимодействия на энергии сто гигаэлектронвольт черные дыры рождаются с ничтожной вероятностью около 10−13 и крошечным сечением порядка 10−45 квадратных сантиметров. Это в триллион раз меньше наивной геометрической оценки. Более того, при увеличении энергии столкновения сечение рождения черных дыр остается постоянным. Статья опубликована в Physics Letters B и находится в открытом доступе.

    Гипотеза обруча (the hoop conjecture) утверждает, что столкновение двух высокоэнергетических частиц может родить миниатюрную черную дыру — для этого нужно, чтобы в какой-то момент частицы оказались на расстоянии меньше радиуса Шварцшильда, рассчитанного для энергии столкновения в системе центра инерции. Чтобы найти сечение такого процесса, нужно спроектировать горизонт событий на плоскость, перпендикулярную линии столкновения частиц, и посчитать площадь проекции. В этом смысле рождение черной дыры не отличается от простого примера с двумя бильярдными шарами. Правда, при рождении черных дыр нужно учитывать, что гравитационный радиус пропорционален энергии столкновения и гравитационной постоянной — следовательно, с увеличением этих параметров «мишень» становится больше, а вместе с ней растет и вероятность получить черную дыру.

    Разумеется, при стандартном значении гравитационной постоянной вероятность такого процесса ничтожно мала. Например, для покоящегося электрона (масса около 9,1×10−28 грамм) радиус Шварцшильда примерно равен 1,3×10−55 сантиметров. Тем не менее, некоторые теории предполагают, что на энергиях порядка 250 гигаэлектронвольт значение гравитационной постоянной резко возрастает. Это связано с тем, что на таких энергиях к гравитону присоединяется бозон Хиггса, который тоже можно считать частицей-переносчиком гравитационного взаимодействия. В самом деле, и для гравитона, и для бозона Хиггса константа связи с частицей (фермионом) пропорциональна массе частицы. Следовательно, обмен виртуальным бозоном Хиггса описывает взаимодействие, похожее на обмен виртуальным гравитоном. В общем случае такое взаимодействие описывается теорией скалярно-тензорной гравитации, построенной в 1961 году Карлом Брансом и Робертом Дикке.

    Впрочем, между гравитоном и бозоном Хиггса есть важное отличие: в то время как гравитон практически не имеет массы, бозон «весит» около 126 гигаэлектронвольт. Это значит, что дальнодействующий потенциал Ньютона превращается в короткодействующий потенциал Юкавы, который экспоненциально затухает на расстояниях более 10−15 сантиметров (комптоновская длина волны бозона Хиггса). В то же время, на меньших расстояниях потенциал, генерируемый скалярной гравитацией, более чем на 30 порядков превосходит привычный потенциал Ньютона. Во столько же раз возрастает и гравитационный радиус черных дыр. Сечение рождения черных дыр, рассчитанное с помощью скорректированного радиуса, получается довольно заметным: например, для столкновения электронов с энергией 100 гигаэлектронвольт каждое сечение этого процесса составляет примерно 3,2×10−33 квадратных сантиметров. Тем не менее, на практике такая наивная оценка может оказаться сильно завышенной, поскольку она не учитывает взаимодействие частиц.

    Физики Хан Ци (Hang Qi) и Роберто Онофрио (Roberto Onofrio) скорректировали эту наивную оценку, рассмотрев взаимодействие двух электронов в рамках Стандартной модели. Учитывая, что основной вклад во взаимодействие двух электронов вносит Кулоновское отталкивание, физики рассмотрели сильно упрощенную модель столкновения. Во-первых, ученые пренебрегали спином частиц, то есть заменили привычную калибровочную электродинамику скалярной электродинамикой. Во-вторых, исследователи пренебрегали магнитным полем: хотя такое поле и генерируется летящими заряженными частицами, оно во много раз меньше, чем статическое электрическое поле. В-третьих, физики пренебрегали релятивистскими эффектами; другими словами, ученые рассматривали взаимодействие двух покоящихся электронов, но приписывали им «правильную» энергию, в γ раз превышающую энергию покоя. Наконец, исследователи пренебрегали изменением метрики черной дыры, связанным с электромагнитным взаимодействием, поскольку для энергии больше 30 гигаэлектронвольт такие изменения незначительны.

    Чтобы смоделировать взаимодействие частиц, ученые полагались на два принципиально разных подхода. В первом подходе физики численно интегрировали двумерное уравнение Шрёдингера, которое отвечает частице с приведенной массой, помещенной в эффективный (кулоновский + ньютоновский + юкавский) потенциал. Пользуясь цилиндрической симметрией столкновения, ученые «ужимали» трехмерное пространство до двумерного пространства. Решая это уравнение, ученые находили волновые функции частиц и проверяли, с какой вероятностью частицы оказываются на расстоянии меньше радиуса Шварцшильда.

    Второй подход был основан на расширенной гауссовой динамике — квазиклассическом методе, предложенном Пулем Эренфестом в 1927 году. Этот метод работает с усредненными значениями импульса и координаты частицы, а также с эффективным потенциалом, разложенным по усредненным степеням координаты. Вообще говоря, все эти усредненные переменные подчиняются бесконечной системе уравнений Гейзенберга, однако ее можно «урезать» до четырех уравнений, предполагая, что волновые фукнции частиц имеют гауссову форму. Решая эти уравнения, вероятность образования черной дыры можно рассчитать аналитически, хотя и приближенно.

    Как и ожидалось, ученые получили, что при сближении электронов расстояние меньше радиуса Шварцшильда вероятность рождения черных дыр резко подскакивает от нуля до единицы. Кроме того, скалярный потенциал сказывается на рассеянии частиц в остальных случаях, «смягчая» их отталкивание. Однако основной результат ученых — это сечение рождения черных дыр, которое оказалось почти в триллион раз меньше наивной оценки. Такое отличие связано с тем, что процессы, в которых частицы проходят на достаточно близком расстоянии, составляют лишь малую часть от всевозможных столкновений с заданной энергией. Например, на энергии 100 гигаэлектронвольт вероятность черная дыра рождается с вероятностью всего 7×10−14, а сечение соответствующего процесса составляет 5×10−45 квадратных сантиметров. Более того, с увеличением энергии это сечение остается постоянным, хотя на фоне остальных процессов рождение черных дыр проступает все более явно.

    Стоит отметить, что даже те черные дыры, которые гипотетически можно синтезировать на коллайдерах, не представляют опасности: вместо того, чтобы поглощать окружающую материю, они практически мгновенно испаряются за счет излучения Хокинга. Это связано с тем, что с уменьшением размера дыры мощность излучения только усиливается. Кроме того, излучение Хокинга не позволяет маленьким черным дырам запустить распад ложного вакуума — еще один процесс, который теоретически может уничтожить Землю (а затем и оставшуюся Вселенную).

    После модернизации 2013–2015 годов физики, работавшие с Большим адронным коллайдером, неожиданно обнаружили в нем «неопознанный лежащий объект» — препятствие, стоящее на пути протонного пучка. Из-за этого ученым пришлось немного приподнять пучок. Более того, в 2017 году «неопознанный лежащий объект» самостоятельно сдвинулся к краю трубы коллайдера. Что представляет собой этот объект, физики не знают до сих пор.

    По информации https://nplus1.ru/news/2019/10/22/black-collisions

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

22.10.2019
15:55

NASA отключило последний зонд Ван Аллена

22.10.2019
15:45

Объяснена загадка внезапно возникающих гигантских куполов

<< 21|22|23|24|25|26|27|28|29|30 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Научно-популярный журнал Урания в русском переплете

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList