7月16日,英國《衛報》報道了人類未來70年內可能發生的十大災難。其中,“黑洞”吞噬地球被列為十大災難之首。報道稱,美國紐約布魯克海文實驗室七年前建造了全球最大的粒子加速器,將金離子以接近光速對撞而製造出高密度物質。物理學家擔憂該座加速器可產生類似黑洞的高密度物質,把實驗室甚至整個地球吞噬。那麼,粒子加速器真能製造出黑洞,它真的如某些科學家擔心的那樣,可能吞噬實驗室甚至整個地球?
利用實驗室裏的相對重離子碰撞機,美國科學家已能造出黑洞。
據英國《衛報》3月份的一篇報道,美國布朗大學一位物理教授霍拉蒂·納斯塔西透過實驗在地球上製造出了一個人造黑洞。雖然這個黑洞體積很小,卻具備真正黑洞的許多特點。納斯塔西介紹說,布魯克海文國家實驗室裏的相對重離子碰撞機,可以以接近光速的速度把大型原子的核子(如金原子核子)相互碰撞,產生相當於太陽表面溫度3億倍的熱能。納斯塔西在紐約布魯克海文國家實驗室裏利用原子撞擊原理製造出來的灼熱火球,恰好具備天體黑洞的顯著特性。比如:火球可以將周圍10倍於自身質量的粒子吸收,這比目前所有量力物理學所推測的火球可吸收的粒子數目還要多。
當然,人造“黑洞”也引起了一些科學家的擔心,它會不會越變越大,把整個實驗室都吸引進去呢?
粒子加速器除了製造的黑洞可能吞噬地球,人類還可能面臨著其他三種危險。
北京大學物理學院博士生導師、長江特聘教授馬伯強告訴記者,現在的物理學界普遍認為這件事不可能發生,但也有一些人認為這種危險不可低估。現在,有一種說法認為,這件事發生的幾率小於一百萬分之二或一億分之二。還有一種最危險的說法認為,這種事發生的幾率小於三千分之一。
其實,在人類製造的粒子加速器當中,科學家除了擔心人類造出的黑洞會吞噬地球,而且還存在著另外三種可能發生的危險性事件。
第一種,在重離子碰撞中可能發生核爆炸的過程,而且核聚變會發生級聯反應,毀掉整個世界。上個世紀三四十年代,一些人對此十分擔心。
第二種可能,就是出現真空態的躍遷。現在的宇宙並不是一個完全穩定的態,它是一個亞穩態,一些科學家認為它可能走向一個更低的態。如果出現這樣的事,就有可能出現連鎖反應。
第三種可能是奇異物質態出現。根據現在的夸克理論,平常的物質由上夸克和下夸克組成,但還有一種夸克叫奇異夸克,在粒子碰撞時,有可能出現一個奇異物質態。這種態形成後,它有可能把周圍的物質也變成奇異物質。這樣也有發生連鎖反應。
這四種可能性從現有的科學道理都不能完全排除。但科學家可以反證在類似地球環境下不能發生。
馬伯強教授告訴記者,從現有的科學道理講,不排除發生核爆炸、人造黑洞吞噬、奇異物質態和真空躍遷在人造的加速器上發生。但我們可以從別的知識來做反證,證明這樣的事情不可能發生。首先,按照現有的科學知識,在人造高能粒子加速器上可能產生瞬間的核聚變、人造黑洞、奇異物質態、以及真空躍遷。但這些事件都是在一個微觀尺度上瞬間發生並很快演變為正常物質。沒有事實證明它們可能產生級聯反應,並影響到周圍的宏觀環境。
其次,現在人類製造的粒子加速器的能量還非常低,其最高能量僅為10的12次方電子伏特。而宇宙空間有很多射線,它們的能量比我們人類粒子實驗室的能量大得多,其最高可達到10的24次方電子伏特。也就是說,宇宙線中的粒子能量比人類粒子加速器中的能量要高出一萬億倍。如果加速器能夠發生這樣可能性災難事件的話,那麼,這種事情早就在地球上發生了。
因為宇宙線的能量已經那麼高了,如果能發生,不但月亮我們看不到了,而且我們周圍的星球,也早就看不到了。
黑洞是否存在,目前仍沒有確證。而且粒子黑洞同宇宙中的黑洞不完全相同。
馬伯強教授說,其實關於宇宙空間中黑洞,物理學界還是存在爭議的。現在的一個重要的科學探索就是人類尋找黑洞存在的證據。黑洞首先是不發出光信號的,所以,我們根本沒有辦法透過光這種方式來看到它。
現在只是根據星體的運動來判斷它周圍是否有黑洞存在。目前,有些人宣稱說有些地方有黑洞存在的證據,但這些都不是確證。從原理上說應當有黑洞,從某些跡象表明可能在某個地方有黑洞,但是,這件事並沒有得到大家的公認。
從原理講,黑洞應是一個非常重的星球。連光這樣的速度(宇宙中最大的速度)都飛不出去,其他所有的物體當然也都不可能飛出去了。所以,如果有黑洞存在,它的質量應當是非常非常之大。
而重離子碰撞所產生的黑洞是非常非常小的,如果它不輻射,也不湮滅,它會逐漸把所有的東西都吸引過去,變得越來越大,但是人造黑洞有一個量子效應,它存在時間非常短,據說只能閃爍十億分之一秒,它在瞬間就蒸發掉了,根本吞噬不了任何物質。
可以利用黑洞來作為武器?專家認為這種說法不能當真,但人類有可能造出“反物質彈”。
人類既然可以製造出黑洞,那麼,是否可以人為地控制它,把它當作武器使用?據俄羅斯媒體透露,俄羅斯太空學家們早就開始關注於黑洞現象的研究,俄羅斯太空學會為俄羅斯軍事院校21世紀軍人編的一部教科書上,就有幾章專門涉及“黑洞知識”。這本教科書的目錄中包括:黑洞、火山現象與反物質、反物質與地球災難、黑洞與神秘事件等等。在這本教材的最後,出現了介紹如何發明黑洞武器、如何製造黑洞炸彈的章節。
俄羅斯科學家真能造出黑洞武器?記者就此事向馬伯強教授求證。他說,所謂“黑洞炸彈”,這些都是說著玩,現在根本不能當真。但不排斥隨著技術的進步,人們在地球上可以造出並儲存少量的反物質,作為“反物質彈”的原料。“反物質彈”的原理是正常的物質與等量的反物質相遇後瞬間湮滅,變成光子,放出巨大的能量。也就是說,質量完全轉變成能量。這與原子彈不同,只是很少部分質量轉變成能量。所以,“反物質彈”如能造出,它的威力將是巨大的,比原子彈要大得多。