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大型强子对撞机的安全性

http://www.sina.com.cn  2008年09月03日 16:13  新浪科技

  新浪科技讯 据国外媒体报道,大型强子对撞机(LHC)产生的能量是其他粒子加速器以前都无法达到的,但是自然界中的宇宙光相撞产生了更高的能量。多年来,这种高能粒子相撞产生的能量的安全性问题,一直备受关注。据新实验数据和对相关理论的新认识显示,大型强子对撞机安全评估团(LSAG)已经重新校正了该团在2003年做出的一份调查分析。这个安全评估团由中立派科学家组成。

  2003年,有关报告称大型强子对撞机碰撞不存在风险,因此没理由对安全问题过多关注。现在大型强子对撞机安全评估团对这些结论进行了重新审定和补充。不管大型强子对撞机将要做什么,自然界在地球和其他天体的一生中,已经这样做了很多次。欧洲粒子物理研究所科学政策委员会(CERN's Scientific Policy Committee)已经重新审查了大型强子对撞机安全评估团的报告,并对该团的观点表示赞成。欧洲粒子物理研究所科学政策委员会是由为欧洲粒子物理研究所的主管团体——董事会提建议的院外科学家组成。欧洲粒子物理研究所总结出的主要论据,可支持大型强子对撞机安全评估团的论文观点。任何对更多细节感兴趣的人,都被鼓励直接商讨这个问题和它涉及的技术科学论文。

  宇宙射线

  跟其他粒子加速器一样,大型强子对撞机在受控实验室环境中重新再现了宇宙射线的自然现象,这使科学家能对宇宙射线进行更加详细的研究。宇宙射线是外层空间产生的粒子,其中一些粒子通过加速,产生的能量远远超过了大型强子对撞机产生的能量。在大约70年的实验中,宇宙射线传播到地球大气层的能量及速度都已经被监测到。在过去的数十亿年间,地球上的自然界内发生的粒子撞击次数,已经相当于大约100万次大型强子对撞机实验,可是至今地球仍然存在。天文学家在宇宙中观测到大量体积更大的天体,它们都受到宇宙射线轰击。宇宙的运行情况,就如同像大型强子对撞机一样的实验每秒运行超过数百亿次。任何危险结果的可能性与天文学家看到的现实相矛盾,因为至今恒星和星系仍然存在。

  微型黑洞

  当比我们的太阳更大的特定恒星在生命最后阶段发生爆炸时,自然界就会形成黑洞。它们将大量物质浓缩在非常小的空间内。假设在大型强子对撞机内的质子相撞产生粒子的过程中,形成了微小黑洞,每个质子拥有的能量可跟一只飞行中的蚊子相当。天文学上的黑洞比大型强子对撞机能产生的任何东西的质量更重。据爱因斯坦的相对论描述的重力性质,大型强子对撞机内不可能产生微小黑洞。然而一些纯理论预言大型强子对撞机能产生这种粒子产品。所有这些理论都预测大型强子对撞机产生的此类粒子会立刻分解。因此它产生的黑洞将没时间浓缩物质,产生肉眼可见的结果。

  虽然稳定的微小黑洞理论站不住脚,但是研究宇宙射线产生的微小黑洞结果显示,它们没有危害。大型强子对撞机内发生的撞击,与地球等天体和宇宙射线发生碰撞不同,在大型强子对撞机内的碰撞过程中产生的新粒子,一般比宇宙射线产生的粒子的运行速度更加缓慢。稳定的黑洞不是带电,就是呈中性。不管是宇宙射线产生的粒子,还是大型强子对撞机产生的粒子,如果它们带电,它们就能与普通物质结合,这个过程在粒子穿越地球时会停止。地球依然存在的事实,排除了宇宙射线或大型强子对撞机可产生带电且危险的微小黑洞的可能性。如果稳定的微小黑洞不带电,它们与地球之间的互动将非常微弱。宇宙射线产生的那些黑洞可以在不对地球造成任何危害的情况下穿过它,进入太空,因此由大型强子对撞机产生的那些黑洞也可继续停留在地球上。然而,宇宙中有比地球更大更密集的天体。宇宙射线与中子星或白矮星等天体相撞产生的黑洞可处于休眠状态。地球等这种致密体继续存在的事实,排除了大型强子对撞机产生任何危险黑洞的可能性。

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