Un día toma la mitad del palo, y dura para la eternidad
Detrás de esta especulación filosófica de los antiguos chinos, está la idea de que "la materia es infinitamente divisible en el extremo". Al mismo tiempo, en el mundo occidental, el filósofo Demócrito creía que todo en el mundo estaba compuesto de partículas sólidas llamadas átomos.
En 1919, el físico Rutherford descubrió bombardeando láminas de oro que los átomos no eran partículas sólidas, sino que estaban compuestos de núcleos y electrones, y que los núcleos podían subdividirse en protones y neutrones.
A la vanguardia de la física actual, la unidad más pequeña de materia son los quarks y la "cuerda" no probada, pero los físicos actuales, al igual que sus predecesores, todavía no saben acerca de la materia. ¿Es infinitamente divisible?
En el camino de explorar las "cosas más pequeñas del mundo", los físicos inventaron el colisionador, un dispositivo científico recto o circular que puede acelerar partículas subatómicas hasta acercarse a la velocidad de la luz, y además permitirles acelerarlas. colisionar en tuberías de alto vacío.
En el momento de la colisión, las partículas de alta energía explotarán en "fragmentos de materia" más pequeños, generando una "tormenta de partículas", y la tarea de los físicos es extraer de esta tormenta una "gota de lluvia" con un color ligeramente diferente. Esta gota de lluvia no es sólo una nueva partícula, sino que también puede ser el producto de una mayor subdivisión de la materia.
El colisionador más potente de la Tierra en la actualidad
es el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) situado en la frontera entre Suiza y Francia. Este colisionador se encuentra a 100 metros bajo tierra. Equipo científico con una longitud total de 27 kilómetros. Cada vez que está en funcionamiento, dos centrales nucleares le proporcionan energía. Sin embargo, para la comunidad física actual, la potencia del LHC es todavía demasiado pequeña.
Después de que el LHC descubriera el bosón de Higgs en 2013, ya estaba al límite porque su potencia no era suficiente para que los físicos llevaran a cabo más investigaciones sobre el bosón de Higgs.
Como resultado, para explorar más a fondo la naturaleza de la materia, los físicos de alta energía comenzaron a hacer lobby en todas partes, con la esperanza de encontrar uno o varios países para construir un nuevo gran colisionador.
Antes de que el nuevo gran colisionador esté terminado, el gran colisionador de hadrones existente ya habrá comenzado los trabajos de mejora. Si todo va bien, la potencia del LHC aumentará de 5 a 10 veces hasta 2026.
Además de Europa, la ILC de Japón y la CEPC de mi país también son colisionadores de próxima generación.
Gracias a la "disputa del colisionador" entre Yang Zhenning y Wang Yifang el año pasado, hoy en día, muchos la gente comprende el papel del colisionador y es profundamente consciente de su alto costo. Sin embargo, hay otro punto sobre el colisionador que muchas personas y físicos ignoran, y es su relación con los agujeros negros.
En 2008, antes de que se iniciara el Gran Colisionador Europeo de Hadrones, algunas personas temían que la enorme energía de la masa en el momento de la colisión creara un "agujero negro en miniatura" y luego se tragara toda la Tierra. Los físicos coincidieron en que el LHC no tiene suficiente potencia para destruir un agujero negro.
Entonces, ¿podrá el futuro supercolisionador destruir un agujero negro?
Actualmente no hay respuesta a esta pregunta.
En la novela de ciencia ficción "Three-Body", los humanos utilizaron un "acelerador circunsolar" de tamaño astronómico para generar un agujero negro en miniatura. En el mundo real, si un futuro súper colisionador choca contra un agujero negro, los físicos no tendrán más remedio que recurrir a Hawking.
Porque Hawking fue el primer físico en señalar desde una perspectiva teórica que los agujeros negros tienen toda una vida. En su opinión, cuanto menor es la masa del agujero negro, más fuerte es la radiación de Hawking y más rápida es la evaporación. Por lo tanto, en teoría, el agujero negro en miniatura producido por el colisionador desaparecerá en el momento en que nazca y no habrá tiempo para tragarse la Tierra.
Sin embargo, hasta la muerte de Hawking, su teoría de la radiación de Hawking permaneció en la etapa teórica y no fue probada a nivel experimental. En cierto sentido, esta es también la razón por la que Hawking no pudo ganar el Premio Nobel de Física. . uno.
Hoy en día, cuando la radiación de Hawking aún no está confirmada, el Gran Colisionador de Hadrones, cuya construcción aún no ha comenzado, es un peligro más o menos oculto