스위스 제네바에서는 맑은 여름날입니다. Jet d 'Eau 근처의 연인 Canoodle로 새들이 노래하고 있습니다. 어딘가에 누군가가 테크노 음악을 너무 크게 듣고 있습니다.
근처의 570 피트 아래 지상, 대형 Hadron Collider 또는 LHC는 완전한 전력으로 윙윙 거리며, 리드 원자를 빛의 속도로 휘젓기 전에 양성자로 비추는 방법을 확인합니다. 17 마일 터널은 충돌 지점에서 6 천 분의 1 인치에서 14 조 전자 볼트를 생성합니다. 그것은 인간이 제작 한 가장 크고 강력한 기계이며 21 세기의 시그니처 과학 실험입니다.
갑자기 땅이 울부 짖기 시작합니다. 마치 몬스터가 깊은 몬스터에 의해 파열되는 것처럼 흔들리고 묶여 있습니다. 지구가 끔찍한 속도로 안쪽으로 튀어 나오기 전에 비명을 지르기 전에 비명을 지르기 전에 연인, 분수 및 테크노 음악을 한때 지구의 핵심이었던 끔찍한 흑암의 멍청이로 내려갑니다. 몇 초 만에 끝났습니다. 지구는 빈 검은 색으로 증발했습니다.
LHC가 첫 번째 달리기를 위해 회복되면서 2008 년 물리학 자 앞에 두는 종말 시나리오였습니다. 뉴스에 의해 묵시적인 시나리오에 의해 병적으로 매료 된 뉴스 보도에 따르면, 대중은 인간이 미세한 블랙홀이나 기괴한 문제를 만들려고 할까봐 진정으로 걱정했다.
거의 모든 물리학 자들은이 시나리오가 가능성이 낮다고 말합니다. 우리가 아는 한, 블랙홀은 대규모 별이 모든 연료를 태운 후에 큰 파열로 스스로가 무너질 때, 아 원자 입자가 고속으로 함께 때릴 때가 아니라 모든 연료를 태울 때 형성됩니다. 그러나 그랬던 것처럼, 전망은 우리 모두, 즉 지구 전체에 닿았습니다. 이러한 높은 지분으로 위험의 개념은 완전히 새로운 의미를 갖습니다. 따라서 물리학 자들은 일련의 세 가지 가능성이없는 사건을 통해 묵시적인 가설을 연구했습니다. 작은 블랙홀이 처음에는 형성 될 수 있습니다. 그들은 밀리 초 이상 지속될 수 있습니다. 그리고 그들은 근처에 모든 것을 붙잡고 삼킬 수있었습니다.
시카고 근처의 Fermilab의 물리학자인 Don Lincoln은 초대형 블랙홀을 만듭니다. 그는 그것이 과학적 가능성이라면 실제로 기뻐할 것입니다. “오, 내 신, 나는 강아지처럼 흔들리고있을 것입니다. 누군가 그중 스톡홀름에 갈 것입니다.”라고 그는 말합니다. "그들이 형성된다면, 우리는 우주가 어떻게 존재했는지에 대한 우리의 이해의 깊고 통찰력있는 것을 배울 수 있습니다."
.그“무언가”는 평범한 4 개 (3 개의 공간, 시간)을 넘어 우주에서 매우 작은 추가 차원의 존재 일 것입니다. 미니어처 차원이 어떻게 보일지 또는 그것이 어떻게 작동하는지 상상하기는 어렵지만 이론가들은 개념을 사용하여 우주의 중력이 왜 그렇게 약한지를 설명했습니다 (이론적으로 더 강해야 함). 그러나 블랙홀에 관해서는 중력이 전부입니다. 이론적으로 우주 안에 5 ~ 7 차원이 숨겨져 있다면 작은 블랙홀을 1 초 동안 약간 짜낼 수 있습니다.
두 번째 이벤트가 진행되는 곳입니다. 블랙홀에 대해 우리가 아는 모든 것은 Stephen Hawking의 이름을 딴 Hawking Radiation이라는 약한 에너지를 제공한다고 말합니다. 그러나 아인슈타인은 질량이 에너지와 같다는 것을 보여 주 었으므로 다른 사람을 잃지 않고는 잃을 수 없습니다. 그러므로 작은 블랙홀이 태어날 수 있다면 즉시 존재하지 않을 것입니다.
그러나 아인슈타인과 호킹이 잘못되었거나 무한 다차원 우주의 물리학을 이해하지 못한 순간 척 봅시다. 세 번째로 일어날 가능성이없는 이벤트가 있습니다. 작은 블랙홀은 주변의 모든 것을 소비해야합니다. 그러나 근처의 원자는 그 블랙홀에 비해 크기 때문에 소비 할 "음식"을 찾지 못할 것입니다.
물리학자가 입자로 인한 묵시록을 숙고 한 것은 처음이 아닙니다. 1979 년, 버클리 과학자 그룹은 캘리포니아 언덕에서 새로 개조 된 콜라이더가 어떤 종류의 위협을 제기했는지 궁금해했습니다. 그들은 지구의 존재가 증거가 아니라고 결정했습니다.
그들의 추론은 지구와 우주의 다른 모든 것이 끊임없이 우주 광선으로 쏟아져 나왔다는 것이었다. 과학자들은 지구로 슬래 밍되는 입자와 두 개의 입자가 서로로 비추는 사이에는 큰 차이가 없다고 과학자들은 생각했다. 수십억 년간의 우주 폭격 후, 블랙홀이나 다른 이상한 물질은 우리 지구를 파괴하지 않았습니다. 따라서 가능한 세 가지 이벤트 중 하나 이상은 실제로 불가능해야합니다. 예를 들어, 블랙홀은 실제로 그러한 충돌로부터 형성 될 수 있지만, 그렇게하더라도, 한 번의 원자를 만지면서도 같은 방식으로 우주로 무해하게 날아갈 수 있습니다.
.이 아이디어는 1990 년대 후반, LHC의 전임자 인 상대 론적 무거운 이온 콜라이더 (RHIC,“Rick”으로 발음)가 N.Y의 서퍽에서 온라인으로 온다. 첫 번째는 전설적인 블랙홀 물리학자인 William Unruh에서 나왔습니다. William Unruh는 우리가 블랙홀에 대해 알고있는 것을 더욱 비틀면 매킹 방사선이 실제로 존재하지 않을 것이라고 말했습니다. 물론, 그는 뉴욕 타임즈 에게 말했다 물리학은“정말로, 정말로 이상해야 할 것”입니다. 내일 깨어나서 중력이 더 이상 효과가 없거나 땅과 바다가 장소를 바꾸 었다고 생각하는 것과 같습니다. 그럼에도 불구하고, 유럽 핵 연구기구 (CERN)는 위험을 조사하고 전체 종말 사업을 쉬게하기 위해 팀을 구성했습니다.
시험으로 기소 된 CERN 물리학 자 중 한 명인 Michelangelo Mangano는 곧 모델에 두 번째 결함이 있음을 깨달았습니다. 지구를 때리는 우주 광선은 주차 된 차에 부딪히는 과속 열차와 비슷하게 행동합니다. 그러나 LHC는 본질적으로 정면 충돌로 두 개의 열차를 서로 슬램 할 것입니다. 그 은유를 충돌하는 빔으로 변환하면 블랙홀이 형성되면 우주로 무해하게 나가지 않고 대신 근처의 원자와 상호 작용할 수 있습니다. 궁극적으로 주변의 모든 것을 삼킬 수 있습니다.
고속 입자가 기차처럼 정면으로 충돌 할 때 어떤 일이 발생하는지 조사하기 위해 Mangano는 테스트 접지가 필요했습니다. 이러한 입자가 실제로 서로 램을 뚫고 삐걱 거리는 소리가 멈추는 은하의 장소가 필요했습니다. 중성자 별은 사양에 맞습니다. 중성자 별은 무게가 너무 강해서 산을 때리는 기차처럼 트랙에서 멈출 수있는 중력이 너무 강해서 무너진 대규모 별입니다. 블랙홀이 형성 될 수 있고 즉시 퍼프하지 않으면 제자리에 앉아서 중성자 별을 올라갈 것입니다. 따라서 Mangano는 중성자 별의 존재는 그러한 마이크로 블랙홀이 존재하지 않는다는 증거였습니다.
Mangano는 String Theorist Steven Giddings라고 불렀습니다. 그는 그러한 블랙홀을 만들 수 없다는 첫 번째 논문 중 하나를 작성하고 그의 의견을 찾았습니다. 그는 Giddings의 생각이 자신의 반영을 반영한다는 사실을 알게되어 충격을 받았으며, 중성자 스타도 테스트 장으로보고있었습니다. 그들은 짝을 이루고 협력하기 시작했다.
그들은 일이 얼마나 힘든지 빨리 깨달았습니다. 그들은 중성자 스타의 물리학 (런던 크기의 슈퍼 밀도 대상뿐만 아니라 태양의 질량의 두 배)뿐만 아니라 다양한 유형의 우주 광선과 작은 이론적 블랙홀의 행동을 이해해야했습니다. Mangano는“매우 흥미로 웠습니다. “매일 책을 열고 새로운 것이있는 대학원생으로 돌아온 것과 같습니다. 그러나 노련한 연구원의 지혜로 그것을하는 것.”
많은 동료들은 팬텀을 쫓는 시간을 낭비하고 있다고 생각했지만, 그 쌍은 갑자기 벽돌 벽에 부딪 칠 때까지 몇 달 동안 지속되었습니다. 그들은 중성자 별의 중력이 우주 입자가 어떤 속도에도 침투하기에는 너무 강하다는 것을 깨달았습니다. 본질적으로, 입자가 별에 가까워 지 자마자 LHC와 같은 에너지를 가진 다른 입자를 때리기에는 너무 느려질 것입니다. 그들의 모든 작업은 불가피한 것이었다.
“실망스러운 것 이상의 것이 었습니다. 끔찍한 순간이었습니다. 우리는 그 사실을 확인하기 위해 계산을 여러 번 살펴 보았습니다.”라고 Mangano는 말합니다. "그리고 우리가 끝났다고 생각했기 때문에 그것은 큰 가슴 아픈 일이었습니다."
그래서 Giddings와 Mangano는 스스로 모여 다시 시작했습니다. 이번에 과학자들은 흰 난쟁이 (태양의 질량과 지구 크기 인 붕괴 된 별 유형)를 모델로 선택했습니다. 하얀 난쟁이는 작은 블랙홀을 막기에 충분히 밀집되어 있지만 충돌이 발생하지 않도록 충분히 강하지는 않습니다. 듀오는 올바른 질량이었던 8 개의 흰색 난쟁이를 발견했으며 입자 충돌로 형성된 작은 블랙홀이 소비하지 않았 음을 확인하기에 충분히 오래 남았습니다. 백만 드워프, 특히 8 명은 1 억 년의 우주 광선을 두드리는 것이 LHC가 안전하다는 증거였습니다.
1 년간의 작업 후, 2008 년에 Giddings와 Mangano는 물리적 검토 d 에“가상 안정적인 TEV- 스케일 블랙홀의 천체 물리학 적 영향”을 발표했습니다. . Cern은 또한 결과를 요약 한 두 개의 보고서를 발표했습니다. 이 논문은 구호와 기기의 조합으로 만났다. LHC의 자금이 있었던 것보다 세상이 안전하고 전체 혼란이 끝났다는 것보다 안전했다. 한 천체 물리학자인 Rainer Plaga는 몇 가지 질문을 제기했지만 그 외에이 논문은 과학계를 편안하게했습니다.
그러나 반드시 다른 세계를 설득하는 것은 아닙니다. 강력한 과학 자격 증명이없는 몇몇 보컬 반대자들은 실험을 중단하려고 시도했지만 모든 사례는 기술이나 관할권 부족에 대해 버려졌습니다. 그것은 더 평범하지만, 실용적이지만, 의문을 불러 일으켰습니다. 그런 시험은 어떻게 생겼습니까? 유엔과 유사한 초 국가적 파트너십으로서 CERN은 대부분의 유럽 법률에 대한 면제를 가지고 있기 때문에 현재는 확실하지 않습니다. 또한이 법적 상황에 대한 자세한 검토를 쓴 변호사 인 에릭 존슨 (Eric Johnson)은 또한 그러한 재판에서 독립적 인 목소리를 찾는 것은 까다로울 것이라고 말했다.
“과학적 조사는 실험의 프로젝트 일정에 의해 주도되었습니다. 존슨은이 문제에 대한 지분을 가진 사람들에 의해 독립적이지 않았으며 수준을 다양한 학위로 말할 수 있다고 생각합니다.”라고 Johnson은 말합니다. "이것이 법정과 변호사들이 어떻게 이것을 다루어야하는지에 대해 저에게 흥미로운 이유입니다."
.철학적 문제도 여전히 남아 있습니다. 왜냐하면 부정적인 것을 증명하는 것은 본질적으로 불가능하기 때문입니다. 매일 지구를 때리는 자연적인 우주 광선이 내일 지구를 말살하지 않을 것이라는 것을 어떻게 증명할 수 있습니까? LHC의 입자에도 마찬가지입니다. 그러나 특정 시점에서 우리는“물리학에 대해 우리가 아는 모든 것이 잘못되면 어떻게해야합니까?”를 포기해야합니다. LHC가 곧 제공 할 놀라운 발견을 기대하고 기대합니다. Collider는 2015 년 초에 전력을 발휘할 것입니다.
Fermilab의 Lincoln은“예, 블랙홀이 형성되고 싶습니다.”라고 말합니다. 그는 21 세기의 획기적인 발견을 기대합니다. "우리가 찾은 것은 무엇이든, 그리고 우리는 5 개의 외설적 인 것들을 발견하기를 바랍니다. 그들이 무엇이든 위험하지 않습니다."
과학 작가 인 Erik Vance는 멕시코 시티에 기반을두고 있으며 Discover, Harper 's Magazine 및 New York Times를 위해 글을 썼습니다. 그는 거미, 번개, 정말 큰 물고기를 두려워합니다. 그러나 블랙홀은 아닙니다.
