LHC で発生するブラックホールは数分間持続するかもしれない？ 100
ストーリー by reo
ゴムチューブでも買い溜めしますか 部門より
ゴムチューブでも買い溜めしますか 部門より
capra 曰く、
欧州原子核研究機構 (CERN) の大型ハドロン衝突型加速器 (LHC) でブラックホールが発生し地球を滅ぼすのではないかとの噂も出たりしたが、万が一極小のブラックホールが発生したとしても、すぐに崩壊してしまうため安全を脅かす恐れはないというのが多くの科学者たちの見解である。しかし伊ボローニャ大学の Roberto Casadio 博士らが行った再計算によると、LHC で発生する小さなブラックホールは、すぐに崩壊するのではなく数秒から数分間存続する可能性を示す結果となったとのこと (High Energy Physics - Phenomenology に投稿された論文要旨) 。
発生したブラックホールが問題となるかどうかはブラックホールの成長速度と崩壊速度との差が重要になるが、今回行われた計算によると崩壊速度の方が速いとのことで、研究者ら曰く LHC のブラックホールが壊滅的に成長する「可能性はないように思われる」とのこと (arXiv blog の記事、本家 /. 記事より) 。
お茶漬け (スコア:2, おもしろおかしい)
Re:お茶漬け (スコア:2, おもしろおかしい)
いくら食べても太らない、マイクロブラックホールふりかけ。
いまなら、LHCが付いてお買い得。
Re:お茶漬け (スコア:1)
Re:お茶漬け (スコア:1)
ブラックホールのお茶漬け。
SFまにやホイホイでしたね（笑）
もしかして、 (スコア:2, 興味深い)
波動が重力崩壊する程収束したのがMBHだけど、その時運動量が不確定になるので光速近くまでになったMBHはウラシマ効果により数秒から数分間持続する可能性がある。
というオチ？
Re:もしかして、 (スコア:1)
ははは、偶然二個のMBHが発生し、光速に近い速さで回転運動を始める様を想像してしまったじゃないか。
失敗する可能性があるものは失敗する (スコア:2, おもしろおかしい)
……つまり壊滅的に成長するということだ。 〜マーフィー
思われる・・・て・・・ (スコア:1)
Re:思われる・・・て・・・ (スコア:5, おもしろおかしい)
Re:思われる・・・て・・・ (スコア:3, おもしろおかしい)
トーストを焼いて、片面にバターを塗って、テーブルの上の皿に置こうとする。で、途中で落としてしまう。
床には高級なじゅうたんを敷いているとする。
トーストがバターを塗っている面を下にしてじゅうたんに衝突するか、上にしてじゅうたんに衝突するかは、コントロールできない。「バターを縫っている面が下になる確率は高い」といろいろ実験して出てきつつあるが、それでも今あなたが投げたトーストがどうなるかは判らない。
で、いろいろ考慮した結果、
「テーブルの上においてあるジャムまで一緒になって落下し、じゅうたんがジャムだらけになることはあるまいと思われる」
というのと同じレベルの話なんだから。あなたが十分にドジっ娘であれば、それでもじゅうたんがジャムだらけになる危険性は0ではない。そこまでは面倒見切れないよ、というのが does not seem possible という一言にこめられているのではないかと。
fjの教祖様
Re:思われる・・・て・・・ (スコア:5, おもしろおかしい)
> トーストがバターを塗っている面を下にしてじゅうたんに衝突するか、上にしてじゅうたんに衝突するかは、コントロールできない。
いいえ、必ずバター面が下になって落ちますよ。
もしもじゅうたんにバターが付かなかったとしたら、あなたが間違って裏面にバターを塗ったんです。
実証主義 (スコア:3, 興味深い)
＞トーストがバターを塗っている面を下にしてじゅうたんに衝突するか、上にしてじゅうたんに衝突するかは、コントロールできない。「バターを縫っている面が下になる確率は高い」といろいろ実験して出てきつつあるが、それでも今あなたが投げたトーストがどうなるかは判らない。
いいえ。それは正しくありません。
http://japan.discovery.com/episode/index.php?eid1=835579&eid2=000000 [discovery.com]
『怪しい伝説(Mythbusters)』という番組でそれを検証しましたが、結果的に「テーブルの高さからトーストを落下させるとバターを塗っていても塗っていなくても1/2にきわめて近い確率で表ないしは裏が出る」という結論になりました。
追加の実験で「ビルの屋上からトーストを落下させたらどうなるか？」も検証しましたが、この場合はバター面が上になる確率がすこしだけ高かったです。バターを塗ることでバター面が凹面になるのが原因ではないか？と考察されていました。
数百枚のトーストを次々と落下させる「トースト落下マシン」が大変印象的でした。アホや。
Re:実証主義 (スコア:4, おもしろおかしい)
意外です。
自分は思い込みで生きてたんだなぁと思い知らされました。
てっきり、100％に極めて近い確率で「表ないしは裏」が出ると思ってました。
まさか「表ないしは裏」が出る確率が50%程度しか無いなんて！
厚みが縦横のサイズに近いトースト、なんて事はありませんよね？
Re:実証主義 (スコア:1)
-- ちうちう蛸
Re:実証主義 (スコア:3, 興味深い)
1995年にEuropean Journal of Physicsで発表された論文がこれです。きちんと査読に通った論文です。
http://ourworld.compuserve.com/homepages/rajm/toast.htm [compuserve.com]
Re:思われる・・・て・・・ (スコア:2, おもしろおかしい)
>あなたが十分にドジっ娘であれば、それでもじゅうたんがジャムだらけになる危険性は0ではない。
ドジっ娘なら、絨毯ではなく自分やご主人様をジャムまみれにしてこそ本物です。
Re:思われる・・・て・・・ (スコア:4, おもしろおかしい)
最近の視聴者(?)は、その程度のドジでは満足しません。
いまどきのドジっ娘は、ジャムをぶちまけそうになったはずみで（なぜか）MBHを作って地球の危機を招いてしまいます。
さらに、「あわわわわ！」とできたMBHを拾おうとイオンをぶちまけて帯電させ、とどめに慌てて拾おうとして蹴躓き、スピンアップさせてカー・ニューマン・ブラックホールにしてしまい（←註：よく解らず書いています）、挙句の果てに裸の特異点を出現せしめて宇宙の危機を招きます。それでこそ真のドジっ娘です。
Re:思われる・・・て・・・ (スコア:1)
＞或いは、パンを落としたことに慌てて転んだりしますね。
＞倒れる直前に、とっさにテーブルに手をついて揺らしてしまい、転んだ上からホットミルクを浴びたりとか。
チェルノブイリの事故を思い出しました…。
人災って皆無ではないですよね、怖い怖い。
（オフトピックごめんなさい）
確率が高すぎる (スコア:1, おもしろおかしい)
「テーブルの上においてあるジャムまで一緒になって落下し、じゅうたんがジャムだらけになる」のと同じぐらいの高確率でブラックホールが地球を飲み込んでしまう可能性があるのなら、CERNの実験は今すぐ中止すべきだ！
Re:確率が高すぎる (スコア:4, おもしろおかしい)
条件付確率と、条件なし確率の違いぐらい勉強しようよ。
いいか?!ドジッ娘メイドがいたとした場合に、じゅうたんがジャムだらけになる確率というのは、ドジッ娘メイドがる確率との掛け算をしない限り、じゅうたんがジャムだらけになる確率にはならんのだ。
同様に、MBHが成長して地球を飲み込んでしまう確率というのは、ドジッ娘科学者がLHCにいる確率とドジッ娘科学者がLHCにいたとした場合に、MBHが地球を飲み込んでしまう確率の掛け算なのだよ。
君は LHC にドジッ娘科学者がいるとでも言うのかね?
# いるなら是非見に行かないと…
fjの教祖様
Re:確率が高すぎる (スコア:1)
いる確率は高いような・・。
the.ACount
半減期 (スコア:1)
ドジっ娘科学者よりもっと危険な人が居た、という話はあったわね、ゴードン·フリーマン博士とか。
Re:確率が高すぎる (スコア:1)
そういえばこの前のクエンチ事故は……
Re:確率が高すぎる (スコア:1)
ドジッ娘科学者はわかりませんが、無口で不運なヒゲメガネ [engadget.com]なら居るようですよ。
Re:確率が高すぎる (スコア:1)
Re:確率が高すぎる (スコア:1)
理論的に考えると難しいかもしれないが、実はこの問題は簡単じゃないか。
本音として、LHCはその検証のために作られたんだろう?!
MBH が発生する確率が高いならばそれこそ実験する価値があると言うものだよ。これによって存在が不確定だったドジッ娘科学者の存在を確定させることができるじゃないか。これが確率が低いとなると、そんな無駄な金をかけるべきなのか、という議論もありえようが…。
fjの教祖様
Re:確率が高すぎる (スコア:1)
ドジッ娘の存在を確定するための検出装置として LHC がつくられたということは、
ドジッ娘の存在を対称性の破れで理論的に説明すれば、ノーベル賞もらえるってことですよね。
よーし、
Re:確率が高すぎる (スコア:1)
「シュレディンガーの猫(耳娘)」じゃなかったのか...
Re:思われる・・・て・・・ (スコア:1)
では、日本のテレビ・新聞でおなじみ
「LHC のブラックホールが壊滅的に成長する可能性はないと言われています」
さあ、太陽系を脱出したくなりましたか？
#つーかタレコミ主の文自体からも同じ匂いがするんだけど。
#「計算上大丈夫です」とか断定していればよかったワケ？
Re:思われる・・・て・・・ (スコア:1)
LHC で出来ることくらい宇宙線がドンドンやってるから、怖い事が起きる可能性があるなら、とっくに起きてるよ。
LHC の存在意義は、地球上至るところで起きてることを観測装置の目の前で観測できる時間に起こすこと。
the.ACount
Re:思われる・・・て・・・ (スコア:1)
要約すれば「恐れていた事態（地球が吸い込まれたりetc....）は既に起こっているはずだ。」ですね。
#ブラックホールゴミ処理装置よりかはデロリアンIIで十分。
#私がちゃんとタレこむ時はこの名前なんだからね！
Re:思われる・・・て・・・ (スコア:1)
しかし不良ブラックホールを育ててしまうと、エネルギーを放り込んだのに家庭ごみが出てきてしまったりするわけだ。
# 「おーい、でてこい」
fjの教祖様
Re:思われる・・・て・・・ (スコア:1)
そして変態に育ててしまうと、エネルギーを放り込んだら隣の美人OLさんが捨てたあんなものが出てきてしまったりするわけだ。
# 「おーい、でてこい」
1を聞いて0を知れ!
素人の考え (スコア:1)
数分間のブラックホールに、光を飲み込ませまくったら
崩壊時に、ドバっと吹き出したりしないもんなんですかねえ？
自然崩壊がゆっくりでそんな事が起きないのかもしれませんが。
水風船に針刺すようなことしたら起きませんかね。
とりあえずは、
早く「ブラックホール缶詰 [google.co.jp]」が出来ることを期待します。
==========================================
投稿処理前プレビュー確認後書込処理検証処理前反映可否確認処理後……
Re:素人の考え (スコア:3, 興味深い)
＞数分間のブラックホールに、光を飲み込ませまくったら
＞崩壊時に、ドバっと吹き出したりしないもんなんですかねえ？
ある意味、マイクロブラックホールの蒸発というのはその通りの現象なんだが。
素粒子サイズのブラックホールに数分間で飲み込ませることができる
エネルギーの量は、たかがしれてる。で、ブラックホールからは
「作ったときのエネルギー＋入れたエネルギー」以上のエネルギーは出てこない。
LHCが作り出す10TeVというエネルギーは、素粒子サイズに凝集しているため
すごいエネルギー量にみえるが、正味ではたったの1.6×10-6ジュール。
蚊を殺すエネルギーもない。
Re:素人の考え (スコア:2, おもしろおかしい)
# ちなみに、そういう物理法則になってるのは、宇宙を設計した上位者が
# 自らと同等の文明の発生を恐れて用意したブービートラップ
せっかくだから (スコア:1)
折角珍しいものができる(かもしれない)のだから、 捕まえて研究しようという勇者はいないのか?
とりあえず、電荷を食わせてやれば電場で保持できますよね。
Re:でっかい未来が危ないぜ (スコア:4, 参考になる)
エネルギー保存則は関係ないんじゃないでしょうか。
関連ストーリー [srad.jp]で出ていた懸念は、「ブラックホールの寿命が長かったらどうするよ？」というものですし。
LHCで仮に極小ブラックホールができたとしても一瞬で蒸発してしまうとされていましたが、そもそもブラックホールが本当に蒸発するのかは確かめられていないわけです。
仮に寿命が永久的なものだったとすると、どれだけ小さかろうが相手はブラックホールですから周囲のものを吸い込み続け、最終的には地球はブラックホールに飲み込まれます。
で、前回のお話ではこれを二つに分け、
・すぐに蒸発する：何の問題もなし。
・永久に存在する：地球を飲み込むまでには数百億年かかるよ。やっぱり問題なし。
という結論だったはず。
今回のお話は、「一瞬じゃなくて数分間生き延びるかもよ。でもまあ、結局は消滅するから問題ないんじゃね？」ということかと。
Re:でっかい未来が危ないぜ (スコア:1)
問題は、このマイクロブラックホールが存在する間に
・どの程度の「こちら側」の物質を取り込んで質量増加するか
・対消滅のエネルギーはどこまで増加するか
なんじゃないかと…流石に今までのようなナノ秒・マイクロ秒程度であれば無視できる要素もミリ秒以上のスパンでそれが存在するならば無視できなくなる。
今回の論文よく読めていないのですが、多分大丈夫。と言うなら大丈夫なんでしょうが、
生成したMBHが続いて存在してる間に爆発的に肥大して（規模の制御ができなくなって）核爆発並の対消滅エネルギーを出すとか、半径数百メートルの空間を飲み込むとか言うような暴走をしてしまうというリスク自体は格段に上がったと思いますよ。
# このトピックを読んだときに最初にこれ [youtube.com]のようにCERNのラボがなったらやだなー(^^;とか思ったのはひみつです。
Re:でっかい未来が危ないぜ (スコア:1, 参考になる)
マジレスすると、３までは間違ってないんじゃないかと思いますよ。
実際これは、SFにしばしば登場する縮退炉の一種かと。
問題は、「吸引力で回転する車輪」を回すために、ブラックホールへ何か物を投げ入れる必要があることですね。
水車と同じで、何か落とすものがなければ回転しませんから。
周りのあらゆる物を投げ入れた後（つまり、宇宙に存在する装置以外のもの全てがブラックホールに飲み込まれた後ｗ）は車輪を回転させることができなくなります。
したがって、永久機関ではないのです。
Re:でっかい未来が危ないぜ (スコア:2, おもしろおかしい)
やだなあ・・・サンライズ・フィクションなら
登場人物は最終的に全員死亡ですよ??
#ちがいます
Re:なんで小さなブラックホールが驚異なの？ (スコア:5, おもしろおかしい)
/.er に山のようなコメントをつけさせることができる。
# 見てごらんよ、まだできてもいないのに、このコメントの山だ!
Re:なんで小さなブラックホールが驚異なの？ (スコア:1)
Re:なんで小さなブラックホールが驚異なの？ (スコア:1)
まだ仮説ではあるが、いまホーキングがライフワークとして研究しているのが丁度これですね。
Wikipediaで「ブラックホール」 [wikipedia.org]や「ホーキング輻射」とかを見れば書いてあるが、ホーキングの研究では
「通常の恒星質量程度のブラックホールではこの効果は無視できるほど小さい。しかし、陽子質量ぐらいの微小なブラックホールではこの量子効果は無視出来ない。
ホーキング輻射で質量が減るとさらにこの効果が強く働いて輻射の強度が増え、加速度的に質量とエネルギーを失い、最後には爆発的にエネルギーを放出して消滅する。これがブラックホールの蒸発である。この蒸発の最後のプロセスがガンマ線バーストとして観測されるとする説もある。我々の宇宙が閉じた系でない限り、極めて長い時間の間には全てのブラックホールは蒸発すると考えられている。」
ざっくり言うと、粒子レベルではプラスとマイナスの因子が常に発生と結合(消滅)を繰り返しており、この現象がブラックホールの中心である特異点にもあてはまる、つまり、特異点にマイナス因子がぶつかることで質量がその分消滅していく。(残ったプラス因子は逃げていくのでブラックホールから放射線が発生しているように見える。）
という話をディスカバリーチャンネルでやっていました :-)
今回の実験によるブラックホールは極小なので、上記説があっているならすぐに消滅するのでしょうね。
Re:なんで小さなブラックホールが驚異なの？ (スコア:1)
塊魂ですね。わ(ry
Re:なんで小さなブラックホールが驚異なの？ (スコア:1)
Re:数分間の寿命でできること (スコア:1, 参考になる)
マイクロブラックホールそのものの重力圏に近づくことすら不可能です。
Re:数分間の寿命でできること (スコア:5, 参考になる)
>電子は質量を持っていますが、その大きさなんて聞いたことがありません。
現代の量子論/相対論の枠組みでは、プランク長以下の長さは意味を持ちません。
これ以下のサイズを取り扱おうとすると、このサイズで規定される相互作用が関わってくることに
なりますが、その際こういった短距離を識別できるようなエネルギーはブラックホールを造り出す
のに十分な量となり、空間に関してみれば相対論的に極限状態が現れます。一方、サイズ的には
量子効果が非常に強く効く状況となっていますが、こういった「相対論が強烈に効く状況」かつ
「量子論が強烈に効く状況」というものを扱える理論は確立していません。
これは単純に量子論と相対論を組み合わせると各種の矛盾（というか発散というか）が現れるためで、
両理論が不完全である（＝両者をある種の近似として内包する、より完全な理論が存在する）事を
示唆します。そんなわけで、現在の確立している理論の範囲内では点粒子をちゃんと点として扱う
ことはあまり意味がありません。（理論を適用範囲外に適用しようとしていることに近い）
そのサイズのものをきちんと議論しようとすれば（現在までのところ発見されていない）万物の理論
（いわゆるTOE-Theory of Everything）なり何なり、現在の理論の枠組みを超えるものが必要と
なります。とりあえず現在のところTOEの有力候補とされる理論の多くは、どれもそれなりに空間や
構成要素の最小サイズというものを持っており、素粒子も有限のサイズを持つもの（点粒子ではない）
として扱われます。このようにサイズが有限になることで、理論から計算される各種の発散がある程度
防がれ、現実に近いような意味のある値を与えることが知られています。（ローカルな相互作用などが
あるサイズで打ち切られるカットオフの効果などによる）
ただ、すべての発散がきれいになくなると示されたわけでもなく、また研究されている各種理論が
正しいのかどうかも決着は付いていません。そんなわけで、
・現状の確立している理論では素粒子は（便宜上）点粒子として扱う。
・ただし現状の理論では世界を説明しきっておらず問題点も残るため、不完全な理論である。
・特に素粒子を本当に点粒子として、小さな空間を扱ってしまうといろいろ問題が出る。
・研究されている理論では、素粒子が有限のサイズを持つとしているものが有力に見える。
・でもそれらが正しいのかどうかは今のところ誰にもわからない。
Re:数分間の寿命でできること (スコア:2, 参考になる)
そもそも粒子の大きさ自体が曖昧だからね。というか粒イメージは不適切。
例えば原子の電子殻(雲)、あれは電子が飛び回ってるんじゃなくて、そのへんに「もやーっと」存在してるんだよ。で、その「もやーっと」してる所に例えば光を当てたり何かぶつけたりしてエネルギーを与えると、その場所が与えたエネルギーに応じてはっきりする。で、そうやって「その質量だと重力崩壊を起こすサイズ」以下のサイズまではっきりさせてやるとMBHになるっていう寸法なのさ。
Re:ブラックホールができたら (スコア:1)
＃個人的な好みで言えば、宇宙のどこかで同じ時に同じような（でも反対の？）実験をしててそこに
＃ホワイトホールが…というのを期待したい。ホワイトホールが存在するのかとかは置いといて。