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尚無微觀的黑洞

2011/03/22 | | 標籤:

根據歐洲核子研究組織大型強子對撞機(the Large Hadron Collider at CERN )第一年的運轉,10的13次方個以7 GeV(千兆電子伏特)的質子-質子碰撞,迄今為止尚無產生形成黑洞的證據。

能在大型強子對撞機中產生可偵測的微觀黑洞,是由為了尋求闡釋令人困惑的微弱重力(weakness of gravity),而藉由假設捲曲的額外空間維數,僅有引力可進入之推測性卻引人矚目的理論所推斷的。於此類理論中,重力固有的強度應比得上接近1 Tev(兆兆電子伏特)能量之電磁及弱交互作用(weak interactions)的強度,在此強度會發生弱電統合(electroweak unification)。

(圖援用自原文)

不過,該操作大型強子對撞機密集型μ介子螺線管偵測器(the LHC`s Compact Muon Solenoid detector),目前尚未發現微觀黑洞的合作團隊,業已首度宣佈了有關黑洞質量的實驗下限。

於7- Tev碰撞中形成的黑洞,由於霍金輻射(Hawking radiation),會在10-27秒內衰變成可能是半打異常高能的粒子,此些粒子多數是自行顯露為強子噴流的夸克(quarks)及膠子(gluons)。不管是出現超高能噴流的數目,還是異常等方性的分佈,這樣蔚為奇觀的衰變將會是引人矚目的。

不管怎樣,即使沒有真正的黑洞形成,10的13次方個碰撞會產生若干近似的黑洞。因而確認黑洞形成的極限,需費盡苦心地估測從而產生的背景資料。文中圖示,從密集型μ介子螺線管零差測量結果推斷的最小黑洞質量,如同額外維數理論的兩個參數函數:也就是,額外空間維數的數目n,及推斷之重力與弱電交互作用統合的特有質量級別MD。

原文網址:No microscopic black holes yet
翻譯:peregrine | 本文轉載自PEREGRINE科學點滴

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