Пенсионный советник

«Поглотить нас может только гигантская черная дыра»

Профессор Андрей Ростовцев о черных дырах в элементарных частицах в Большом адронном коллайдере

Владимир Корягин 26.01.2015, 18:16
nasa.gov

Какая черная дыра может уничтожить человечество, что общего между излучением Хокинга и образованием частиц в коллайдерах, как работается российским ученым с иностранными коллегами, «Газете.Ru» рассказал профессор Андрей Ростовцев.

О российско-американской работе, опубликованной в International Journal of Modern Physics E, «Газете.Ru» рассказал один из ее авторов — доктор физико-математических наук, профессор, основатель «Диссернета», бывший завлабораторией физики элементарных частиц ИТЭФ, а ныне ведущий научный сотрудник ИППИ РАН Андрей Ростовцев.

из личного архива А.Ростовцева

— Чему посвящена нынешняя статья?

— При анализе данных, полученных на коллайдерах, мы заметили, что в процессе рождения частиц адронов при больших энергиях работают два совершенно разных процесса. И они дают в результате своей работы разные распределения, в частности, по поперечному импульсу частиц. Это наиболее часто измеряемая на коллайдерах характеристика рождающихся частиц.

Такое поведение, по-видимому, тесно связано с широко известным и пока еще не получившим объяснение явлением удержания цветных кварков (Кварки — элементарные частицы, из которых состоят, в частности, находящиеся в атомных ядрах протоны и нейтроны. — «Газета.Ru») и глюонов (Глюоны — элементарные частицы, являющиеся причиной взаимодействия кварков и косвенно ответственные за соединение протонов и нейтронов в ядре. — «Газета.Ru») внутри адронов, так называемым конфайнментом.

В нашем предположении конфайнмент, в свою очередь, связан с возникновением при столкновениях энергичных частиц горизонта событий, аналогичного горизонту событий у поверхности черных дыр. К возникновению горизонта событий (Совокупность точек на определенном расстоянии от черной дыры, в которых перестает действовать вторая космическая скорость, в результате чего попадающее в нее тело не может покинуть гравитационное поле черной дыры. — «Газета.Ru») приводит торможение кварков и глюонов в хромодинамическом поле, а квантовые флуктуации вблизи горизонта событий, в свою очередь, приводят к рождению частиц, имеющих Больцмановский спектр энергий, также типичный для излучения Хокинга, возникающего при испарении черных дыр.

Мы научились статистически выделять такие частицы из общей массы адронов, рождающихся на адронном коллайдере. В статье приводятся аргументы в пользу того, что излучение Хокинга черных дыр и рождение большей части адронов на коллайдере имеют одну и ту же природу.

До этого никто не обращал внимания, что между этими двумя совершенно различными, казалось бы, процессами может быть что-то общее.

— Не имеющие отношения к науке люди часто пугают тем, что в коллайдере образуется черная дыра и нас всех уничтожит.

— Нет-нет! Там черные дыры не образуются. Энергия космических лучей — частиц, которые прилетают к нам из космоса, гораздо больше, чем та энергия, которую мы можем получить в земных условиях на коллайдере. Поэтому если бы из-за столкновения этих частиц с Землей, с атомами, с ядрами рождались бы черные дыры, их давно было бы много рождено.

Поглотить нас может только гигантская черная дыра.

В этом смысле коллайдер — это не нечто уникальное.

Более того, если даже в коллайдере образовалась бы микроскопическая черная дыра, то ничего бы страшного не произошло: из-за своего излучения она очень быстро испарится. А вообще, давно просчитано, что такая черная дыра пройдет как горячий нож в масло через Землю. Мы ее даже не заметим.

— Ваша работа носит сугубо теоретический характер?

— Наша работа скорее относится к области феноменологии. Это область находится на стыке теории и эксперимента. В ней мы и работаем.

— До вопросов квантовой гравитации вы пока не добрались?

— Нет, квантовая гравитация — это от нас далеко. Мы чисто технические вопросы решаем.

— Чего ожидаете от запуска Большого адронного коллайдера?

— Ожидания есть, но это не для первого и не для второго года работы. Все это на перспективу. Увеличенная светимость и увеличенная энергия — это хорошо, можно получить много статистики.

Я очень удивлюсь, если что-то новое выплывет сразу. Надо подождать лет пять.

— А кто участвует в вашей исследовательской группе?

— Группа у нас небольшая: один аспирант из Физтеха, который недавно защитился, а также еще студент старших курсов Физтеха. Это активно действующие лица. Еще есть широкий круг коллег, с которыми мы обсуждаем получаемые результаты. Это и экспериментаторы, предоставляющие свои данные, и теоретики Михаил Рыскин из России, Торбьорн Сьостранд из Швеции, Дима Харзеев из Брукхейвена (США)…

— В Брукхейвене все спокойно? Поговаривали, что местным исследователям хотели запретить общаться с учеными из России.

— С тех пор я видел Дмитрия и других коллег из БНЛ несколько раз в России. Были опасения, но они развеялись сами собой.