Phương trình Einstein xác nhận khả năng hình thành lỗ đen tại LHC

Một trong những lo ngại đã được nói nhiều về Máy Va chạm Hadron Lớn (LHC) là nó có thể mang lại sự hình thành của những lỗ đen có thể phá hủy cả thế giới. Trong khi đa số các nhà khoa học bác bỏ những khẳng định rằng có cái gì đó sinh ra trong LHC sẽ phá hủy hành tinh, thì có một số người nghĩ rằng sự hình thành lỗ đen có thể thấy cùng với những va chạm LHC có năng lượng đủ cao. Quan điểm này nhận được sự ủng hộ thêm từ những nỗ lực gần đây của Matthew Choptuik tại trường đại học British Columbia ở Vancouver, và Frans Pretorius, tại trường đại học Princeton ở New Jersey.

Một người đứng trước detector ATLAS khổng lồ, một trong sáu detector là những bộ phận thuộc Máy Va chạm Hadron Lớn ở gần Geneva. (Ảnh: Maximilien Brice, CERN)

“Cái chúng tôi làm là tính toán”, Choptuik phát biểu với PhysOrg.com. “Chúng tôi đã giải một số phương trình trường Einstein mô tả trực tiếp những va chạm soliton ở những năng lượng nhất định”, Choptuik và Pretorius trình bày trong tác phẩm của họ, và kết luận của họ trên tờ Physical Review Letters: “Những va chạm hạt siêu tương đối tính”.

“Tính toán của chúng tôi mang lại những kết quả mà đa số mọi người đang trông đợi, nhưng không ai từng làm phép tính trước đây cả. Người ta chỉ mới giả sử rằng nó sẽ xảy ra thôi”, Choptuik nói. “Giờ thì những mô phỏng này đã được thực hiện, nên một số nhà khoa học sẽ có ý kiến tốt hơn xem nên tìm kiếm những gì nếu muốn biết các lỗ đen có hình thành trong những va chạm LHC hay không”.

Choptuik cho biết đã có người ta đã có sự nỗ lực hơn 50 năm qua để se duyên vật lí hạt cơ bản với quan điểm hấp dẫn. “Ở cấp độ vật lí cổ điển, chúng ta nghĩ mình đã hiểu sự hấp dẫn khá tốt”, ông giải thích. “Tuy nhiên, ở cấp độ cơ lượng tử, sự hấp dẫn không còn được hiểu rõ nữa. Các nhà khoa học đã và đang tìm cách để hiểu sự hấp dẫn lượng tử theo kiểu giống như chúng tôi đã hiểu làm thế nào những hạt nhỏ bé nhất hoạt động ở cấp độ lượng tử. Trong khi việc giải những phương trình này không trả lời mọi câu hỏi, nhưng nó thật sự chứng minh được cái chúng ta đã giả thuyết”.

Một trong yếu tố then chốt đối với những nguyên lí cơ sở cho những phép tính trường này là lí thuyết dây. Lí thuyết dây đề xuất rằng còn có một vài chiều kích bổ sung nữa ngoài ba chiều không gian (cộng với chiều thời gian) mà chúng ta thấy trong vật lí cổ điển. “Nếu các chiều bổ sung thật sự tồn tại, thì chúng có thể lớn tới 10s đến 100s của một micromet. Và nếu như những chiều bổ sung đó đủ lớn, thì có một cơ hội cho những va chạm hạt tại LHC có thể tạo ra những lỗ đen”, Choptuik nói.

Tất nhiên, những lỗ đen này sẽ khá nhỏ, và khó mà phát hiện ra được. Trên hết, chúng sẽ bốc hơi hầu như ngay tức thì, khiến càng khó phát hiện hơn xem chúng có tồn tại hay không. “Trong sự va chạm kiểu như thế này, bạn sẽ phải nhìn vào những mảnh vỡ”, Choptuik giải thích. “Bạn nên nhìn vào kiểu phân hủy trong không gian. Trong một va chạm bình thường, bạn sẽ thấy những tia mảnh vỡ. Nếu một lỗ đen được sinh ra và đã bay hơi, thì kiểu vết đó sẽ trông giống dạng cầu hơn là dạng tia”.

Tuy nhiên, thật ra thì nghiệm của những phương trình trường Einstein cho thấy sự hình thành lỗ đen có khả năng xảy ra tại LHC là hết sức khó phát hiện. “Một số người đang khảo sát vấn đề này rất nghiêm túc”, Choptuik nói. “Tuy nhiên, tôi không nghĩ rằng chúng ta thật sự có thể nhìn thấy bất kì lỗ đen nào tại LHC, cho dù nó có thể sinh ra đi nữa”.

Theo PhysOrg.com

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email

Thêm ý kiến của bạn