人造黑洞的意义究竟在哪.doc

人造黑洞的意义究竟在哪- 在2008年4月初，二名美国科学家联名起诉欧洲核子研究中心，指控控该机构正酝酿犯下毁灭地球罪。原因是欧洲核子研究中心的巨型粒子加速器一旦实施操作，可能产生黑洞或其他可能导致地球甚至是全宇宙毁灭的可怕事物。连协作该项目研究的美国联邦能源部和费米国家加速器实验室等一并成为被告。 起诉的结果虽说不能拖延欧洲核子研究中心的工作计划，但却使人造黑洞的风险得失成为全世界议论的焦点。人造黑洞的来源 黑洞是结构极其紧密的天体，质量与海王星相同的一个黑洞直径还不到2米，而其引力场差不多相当于海王星的1万亿倍，连每秒30万千米的光也不能逃脱它的吸附，更不要说其他的物体了。这正是黑洞的神奇可怕之处。据主流物理学界认为自然界的黑洞虽有辐射，但不湮灭，它会逐渐把周围的东西都吸引进去，变得越来越大，直至崩塌。那么，人造微型黑洞是否也一样具有自然界黑洞的特征呢? 20世纪80年代加拿大科学家威廉昂鲁最早提出人造黑洞的设想。他认为声波在流体中的表现与光在黑洞的表现非常相似，如果使流体的速度超过声速，那么事实上就已经在该流体中建立了一个人造黑洞现象。不久之后，英国科学家乌尔夫利扬哈特和美国科学家霍拉蒂纳斯塔西先后宣布在实验室成功制造出微型黑洞，后者比前者更接近自然黑洞的特征可以将周围10倍于自身质量的粒子吸收。 为了能在高能质子撞击中，模拟宇宙大爆炸后的能量和条件，借以探求物质本质的线索和自然中新的力量和平衡，欧洲核子研究中心历时14年，斥资80亿美元，在瑞士建成了世界最大的强子对撞机。它设计用于轰击质子使其在发生撞击之前加速到7万亿电伏的能量，这为微型黑洞的诞生创造了条件。是杞人忧天，还是先见之明 控告欧洲核子研究中心的二名美国人，一位叫沃尔特瓦格纳，另一位叫刘易斯桑科，前者曾从事过物理学和宇宙光学研究；后者自称是研究时间理论的科学家和作家。 本次诉讼中，他们坚持认为，欧洲核子研究中心低估了他们强子对撞机有可能带来的可怕后果，至少是缺乏足够的重视，一旦出现闪失，悔之晚矣。对撞机投入使用后用不了多久便可以制造出微型黑洞，它很可能像自然界的黑洞一样的强悍，像吞吃煮鸡蛋一样吞掉地球 欧洲核子研究中心的科学家解释说，他们自强子对撞机立项起，便对环境安全的影响进行了多次评估论证，从未得出可能造成严重问题的结论。为确保万无一失，2007年他们邀请世界相关领域的科学家组成秘密安全评估小组，对该项目的危险性再次评估，结论依然是安全而稳妥的。微型黑洞的问题是可以忽略不计的，因为黑洞质量的大小决定着它们能量的强弱。微型黑洞的质量太小，它的能量会很快消失。主流物理学界认为，现代物理学尚无法在地球上制造出具有破坏力的黑洞。原因很简单，根据物理学基本定律，加速器中的粒子是有限制的，达到一定速度就加不上去了。正如主持此项研究的科学家迪蒙蓬加诺所言：“利用粒子碰撞产生的黑洞是无害的。因为，所有的黑洞都要释放出宇宙射线，微型黑洞所释放的物质远远多于其吸收的物质，因此，在它们吸收物质之前早已瞬间蒸发了。” 一点儿不错，事实上整个宇宙原本就是个超级粒子对撞机，具有高能量的宇宙射线和粒子会经常碰撞在地球的大气表层，太阳或者是其他的白矮星和中子星的表面，每时每刻都在发生着这样的粒子碰撞。这种射线进入大气的速度是任何加速器的速度都无法匹敌的，它们产生的亚原子粒子火花和超强光是微型黑洞的温床。阿根廷的宇宙射线观测台每年都可能观测到1O次粒子雨，也就是说，微型黑洞曾无数次出现在我们的头顶上。假如微型黑洞的危险真有那么严重的话，天文学家早就会展开对它们的研究了，不会等到今天这样等闲视之了。 也有少数科学家呼吁科学界重视瓦格纳和桑科的对人造微型黑洞的质疑。他们认为物理学是科学学科中最显奥妙无穷的科学，而量子物理学的特性如同“掷骰子”，很多结论相反的课题仍在论证探讨之中，轻易得出的结论无不显得单薄脆弱。科学的发展有时超越了人类的幻想，比如，现今的某些技术和理论是一个世纪前的人们难以想象的。他们还上书联合国有关机构，尽快成立有国际权威性质的机构，对类似人造黑洞等涉及环境安全的科学实验，进行最高层次的评估论证，力争将可能发生的危险扼制在萌芽状态。了解微型黑洞的重要意义 即使是对微型黑洞可能带来的危险忧心忡忡的人，也明白欧洲人耗费巨大人力物力建造超级强子对撞机是自然科学具有里程碑意义的事件。能够制造黑洞是一些物理学家梦寐以求的，尤其是弦理论的研究者恨不得明天就能亲眼目睹让他们心仪已久的黑洞真面目，哪怕是转瞬即逝也没关系，因为他们头脑中的问号实在太大太坚硬了。 当对撞机将质子和离子加速到接近光速时，然后撞击，便可逼真模仿宇宙起源的大爆炸现象，科学家希望通过“微缩版”的神秘一刻，解答宇宙最初是个啥模样，以及如何精确解释质量、重力和暗物质。 人造微型黑洞可能会向我们提供进入量子世界，即亚原子世界的一个窗口，物理学的最难解之谜就蕴含其中。它可能为我们提供证明物质三维之外物理特性的最初证据，帮助我们建立能综合观察微观量子世界的模糊理论；它还可能为我们揭开最大的科学谜团引力如此微弱的原因。此外，唯有黑洞才能回答我们的宇宙是否飘浮在一个只有引力才能穿透的多维空间中。 由于黑洞蕴涵着巨大能量，大到足以吞噬周围的所有东西，据此德国法兰克福大学的物理学家霍斯特施托克和马库思布莱吉提出一个大胆的设想：利用粒子加速器使氢原子核相互碰撞，使氢原子密度不断增加，最终形成一个微小的黑洞，并释放出巨大的能量。收集这些能量为我们所用，正好可以解决人类的能源危机。二位科学家认为利用黑洞方法制造核能，将比生产普通核能的效率高1000倍。因为从理论上讲90的粒子在黑洞里都能转换成核能，他们的设想如能实现，未来世界能源年消耗只需要十多吨的海水作原料便足够了。 据说，美国军方正把眼睛瞄向人造黑洞的军事用途，已拨出巨款进行专题研究。一个原子核大小的黑洞，它的能量远超过一家核工厂。一颗黑洞炸弹爆炸后产生的能量相当于成百上千颗原子弹同时引爆，人类的末日在转瞬间成为现实。制造“黑洞炸弹”的反物质被科学家称为“欧顿”，它的质量是原子质量的40倍。 到那时，人类利用黑洞核能的美好愿望想必会被“黑洞炸弹”的恐怖所掩埋，全