Sikkerhedsproblemer ved Large Hadron Collider

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 9. marts 2021; checks kræver 3 redigeringer .

Nogle eksperter, såvel som almindelige borgere, rejser spørgsmål om sikkerheden af ​​Large Hadron Collider . Disse spørgsmål har en mærkbar resonans i medierne.

Hovedkritik og antikritik

Hovedkritik

Nogle eksperter og medlemmer af offentligheden udtrykker bekymring for, at der er en mulighed for, at de eksperimenter, der er udført i kollideren, vil komme ud af kontrol og udvikle en kædereaktion, som under visse betingelser teoretisk kan ødelægge hele planeten. På grund af disse følelser bliver LHC nogle gange dechifreret som Last Hadron Collider (" Sidste Hadron Collider"). Argumenterne fra skeptikere, der tvivler på sikkerheden af ​​LHC, præsenteres på de relevante steder [1] [2] . Mange forskere betragter CERN-sikkerhedsgennemgangen "Review of the Safety of LHC Collisions" fra LHC-sikkerhedsvurderingsgruppen (LSAG) præsenteret af teoretiske fysikere John Ellis, Gian Giudice, Michelangelo Mangano (Michelangelo Mangano), Igor Tkachev og Urs Wiedemann, og efterspørger at stoppe eksperimenter ved kollideren og overveje alle aspekter af sikkerheden ved eksperimenter ved kollideren af ​​en uafhængig tværfaglig kommission. I forbindelse med faren ved forsøg på LHC, den teoretiske mulighed for fremkomsten af ​​mikroskopiske sorte huller i kollideren [3] , samt den teoretiske mulighed for dannelsen af ​​antistofkoagler og magnetiske monopoler , efterfulgt af en kædereaktion på at fange det omgivende stof, nævnes oftest.

Den engelske teoretiske fysiker Adrian Kent publicerede en videnskabelig artikel [4] , der kritiserede sikkerhedsstandarderne vedtaget af CERN, da den forventede skade (det vil sige produktet af sandsynligheden for en hændelse i forhold til antallet af ofre) efter hans mening er uacceptabel. .

Vigtigste anti-kritik

Som hovedargumenterne til fordel for grundløsheden af ​​katastrofale scenarier henvises til det faktum, at Jorden , Månen og andre planeter konstant bliver bombarderet af strømme af kosmiske partikler med meget højere energier. Sådanne naturlige partikler, hvis energier er ækvivalente (og endda størrelsesordener højere) med energierne ved LHC, findes i kosmiske stråler (se: Zevatron ) [5] [6] [7] [8] [9] .

Ofte nævnes den vellykkede drift af de tidligere idriftsatte RHIC- og Tevatron- kollidere som en garanti for sikkerheden . Men koncentrationen af ​​protoner og tunge ioner i LHC vil være en størrelsesorden højere end i disse acceleratorer. Derfor kan kollidere som LHC udgøre en global fare, som reaktionssystemer, der ikke genererer enkelte fænomener, men ekstreme processer, der er fraværende under terrestriske forhold.

Muligheden for dannelsen af ​​mikroskopiske sorte huller afvises ikke af CERN-specialister, men det er angivet, at i vores tredimensionelle rum kan sådanne objekter kun optræde ved energier, der er 16 størrelsesordener større end energien af ​​bjælker i LHC. . Hypotetisk kan mikroskopiske sorte huller optræde i eksperimenter ved LHC i forudsigelser af teorier med ekstra rumlige dimensioner. Sådanne teorier har endnu ingen eksperimentelle beviser. Men selvom sorte huller skabes ved partikelkollisioner i LHC, forventes de at være ekstremt ustabile på grund af Hawking-stråling og vil fordampe næsten øjeblikkeligt i form af almindelige partikler. Og for at dette kan ske, skal mikrohullet vokse til en stor størrelse.

De teoretiske muligheder anført i kritikken blev overvejet af en særlig gruppe af CERN, som udarbejdede en tilsvarende rapport, hvori al sådan frygt anerkendes som ubegrundet [10] [11] . Ifølge deres beregninger er det maksimale øvre estimat af sandsynligheden for et katastrofalt scenarie ved LHC 10 −31 [12] .

Strapelki

Kritik

Elementærpartikler , bestående af "op " , " ned " og " mærkelige " kvarker , og endnu mere komplekse strukturer, der ligner atomkerner , produceres rigeligt i laboratoriet, men henfalder i tider af størrelsesordenen 10-9 s. Dette skyldes den meget større masse af den mærkelige kvark sammenlignet med op og ned. Samtidig er der en hypotese om, at tilstrækkeligt store "mærkelige kerner", bestående af omtrent lige mange op-, ned- og mærkelige kvarker, kan være mere stabile. Faktum er, at kvarker er fermioner , og Pauli-princippet forbyder to identiske fermioner at være i samme kvantetilstand, hvilket tvinger partikler, der "ikke havde tid" til at indtage lavenergitilstande, til at blive placeret på højere energiniveauer. Derfor, hvis der er tre forskellige slags (" flavors ") af kvarker i kernen, og ikke to, som i almindelige kerner, så kan flere kvarker være i lavenergitilstande uden at krænke Pauli-princippet. Sådanne hypotetiske kerner, der består af tre slags kvarker, kaldes strangelets.

Det antages, at strangelets, i modsætning til konventionelle atomkerner, kan være modstandsdygtige over for spontan fission selv ved store masser [13] [14] . Hvis dette er sandt, så kan strangelets nå makroskopiske og endda astronomiske størrelser og masser.

Det antages også, at kollisionen af ​​en strangelet med kernen af ​​et atom kan forårsage dens transformation til mærkeligt stof, som er ledsaget af frigivelse af energi. Som følge heraf spredes flere og flere strangelets i alle retninger, hvilket teoretisk kan føre til en kædereaktion.

Antikritik

Collideren udgør ikke nogen ny fare sammenlignet med tidligere acceleratorer, da kollisionsenergierne for partikler i den er størrelsesordener højere [10] [11] end dem, hvor kerner (uanset om det er almindelige eller strangelets) effektivt kan dannes. Så hvis strangelets kunne skabes i LHC, ville de være endnu mere rigelige i den relativistiske tunge ionaccelerator RHIC , fordi antallet af kollisioner er højere der, og energien er lavere. Men det sker ikke.

Dannelse af ormehuller

Ifølge publikationen New Scientist [15] , professor, ph.d. n. Irina Arefieva og korresponderende medlem af Det Russiske Videnskabsakademi , Dr. Sci. n. Igor Volovich [16] mener, at dette eksperiment kan føre til fremkomsten af ​​ormehuller , som under visse forhold skaber en hypotetisk mulighed for tidsrejser [17] [18] . De mener, at protonkollisioner kan give anledning til rum-tids " ormehuller ".

Modsatte synspunkter er afholdt af lederen af ​​afdelingen for Research Institute of Nuclear Physics, Moscow State University , Ph.D. n. Eduard Boos , der benægter forekomsten af ​​makroskopiske sorte huller i kollideren, og derfor , "ormehuller" og tidsrejser [19] .

Retssager

Den 21. marts 2008 blev der anlagt en retssag [20] [21] af Walter L. Wagner og Luis Sancho ved den føderale distriktsdomstol i Hawaii (USA) , hvori CERN blev anklaget for at forsøge at arrangere verdens undergang, krav om at forbyde affyringen af ​​kollideren, indtil dens sikkerhed er garanteret. Snart blev kravet afvist [22] .   

26. august 2008 en gruppe europæiske videnskabsmænd[ hvad? ] appellerede til Den Europæiske Menneskerettighedsdomstol , blev kravet også afvist [22] .

Noter

  1. Potentialet for fare i partikelkollidereksperimenter arkiveret 13. december 2007 på Wayback Machine 
  2. ^ LHC Kritik / LHC Critique" Hjem . Hentet 14. april 2010. Arkiveret fra originalen 12. april 2010.
  3. Dimopoulos S., Landsberg G. Sorte huller ved Large Hadron Collider Arkiveret 8. december 2009 på Wayback Machine  Phys . Rev. Lett. 87 (2001)
  4. En kritisk gennemgang af risiciene ved acceleratorer . Proza.ru (23. maj 2008). Hentet 17. september 2008. Arkiveret fra originalen 13. september 2008.
  5. Forklaring på hvorfor LHC vil være sikker Arkiveret 13. maj 2008 på Wayback Machine 
  6. http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-es.pdf Arkiveret 24. september 2009 på Wayback Machine  (ES)
  7. http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-de.pdf Arkiveret 31. juli 2009 på Wayback Machine  (tysk)
  8. http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-fr.pdf Arkiveret 24. september 2009 på Wayback Machine  (fr.)
  9. Facetter. Ru // Samfund / Videnskab / Anisotropi af superhøjenergi kosmiske stråler opdaget . Hentet 20. november 2009. Arkiveret fra originalen 16. april 2009.
  10. 1 2 Blaizot J.-P. et al. Undersøgelse af potentielt farlige hændelser under tunge-ion-kollisioner på LHC. Arkiveret 7. september 2008 på Wayback Machine
  11. 1 2 Gennemgang af sikkerheden ved LHC-kollisioner Arkiveret 14. april 2010 på Wayback Machine LHC Safety Assessment Group
  12. Hvad er sandsynligheden for en katastrofe ved LHC? . Hentet 23. august 2009. Arkiveret fra originalen 9. august 2009.
  13. H. Heiselberg. Screening i kvarkdråber  // The American Physical Society. Fysisk gennemgang D. - 1993. - V. 48 , nr. 3 . - S. 1418-1423 . - doi : 10.1103/PhysRevD.48.1418 . doi : 10.1103/PhysRevD.48.1418
  14. M. Alford, K. Rajagopal, S. Reddy, A. Steiner. Stabilitet af mærkelige stjerneskorper og strangelets  // The American Physical Society. Fysisk gennemgang D. - 2006. - T. 73, 114016 . - doi : 10.1103/PhysRevD.73.114016 . - arXiv : hep-ph/0604134 . doi : 10.1103/PhysRevD.73.114016 arXiv : hep-ph/0604134
  15. https://www.newscientist.com/article/mg19726421.700-2008-does-time-travel-start-here.html Arkiveret 15. juni 2015 på Wayback Machine 2008: Begynder tidsrejser her?
  16. Natalia Leskova. Ormehul i tide (link utilgængeligt) . Avis " Russian Courier " nr. 631 (18. februar 2008). Dato for adgang: 25. august 2008. Arkiveret fra originalen 28. februar 2009. 
  17. Forskere skaber en tidsmaskine . Avis " Vzglyad " (7. februar 2008). Hentet 25. august 2008. Arkiveret fra originalen 13. august 2008.
  18. Tidsrejsende fra fremtiden "kunne være her om uger  " . Telegraph (2. juni 2008). Hentet 25. august 2008. Arkiveret fra originalen 6. april 2012.
  19. Andrey Merkulov. Katastrofen er sat til maj . "Rossiyskaya Gazeta" nr. 4598 (27. februar 2008). - Den forestående opstart af acceleratoren hos CERN giver anledning til foruroligende scenarier selv i det videnskabelige samfund. Hentet 25. august 2008. Arkiveret fra originalen 30. august 2008.
  20. Dommedag . Hentet 23. august 2009. Arkiveret fra originalen 13. august 2009.
  21. Spørg en dommer om at redde verden og måske en hel masse mere arkiveret 12. juli 2019 på Wayback Machine 
  22. 1 2 Large Hadron Collider. Krønike af begivenheder