Die Vermessung des Universums: Wie die Physik von morgen den letzten Geheimnissen auf der Spur ist (German Edition)
aufzuhalten. Solche schwarze Löcher würden einfach die Erde durchqueren, so dass wir die Existenz der Erde nicht nutzen könnten, um irgendwelche Schlussfolgerungen über ihre potentielle Gefahr zu ziehen.
Doch Giddings und Mangano schlossen selbst diesen Fall aus, da die Gravitationsanziehung viel dichterer astrophysikalischer Objekte – nämlich die von Neutronensternen und weißen Zwergen – hinreichend stark ist, um schwarze Löcher aufzuhalten, bevor sie entkommen könnten. Kosmische Strahlen mit Ultrahochenergie, die auf dichte Sterne mit starken gravitativen Wechselwirkungen treffen, hätten schon genau die Art von schwarzen Löchern erzeugt, die am LHC potentiell möglich sind. Neutronensterne und weiße Zwerge sind viel dichter als die Erde – so dicht, dass ihre Schwerkraft allein ausreichen würde, um schwarze Löcher in ihrem Innern zu stoppen. Wenn die schwarzen Löcher entstanden und gefährlich gewesen wären, hätten sie diese Objekte, von denen wir wissen, dass sie Milliarden von Jahren existiert haben, schon zerstört. Ihre Anzahl am Himmel sagt uns jedoch, dass selbst, wenn schwarze Löcher existieren, sie gewiss nicht gefährlich sind. Auch wenn sich schwarze Löcher gebildet haben, müssen sie fast sofort verschwunden sein – oder schlimmstenfalls winzige, harmlose, stabile Überbleibsel hinterlassen haben. Sie hätten einfach nicht genügend Zeit gehabt, um irgendwelchen Schaden anzurichten.
Darüber hinaus hätten die schwarzen Löcher bei der Akkretion von Materie und der Zerstörung solcher Objekte große Mengen sichtbaren Lichts freigesetzt, was niemand je gesehen hat. Die Existenz des Universums, wie wir es kennen, und das Fehlen jeglicher Hinweise auf die Zerstörung von weißen Zwergen ist ein sehr überzeugender Beweis dafür, dass jegliche schwarze Löcher, die der LHC möglicherweise erzeugen könnte, nicht gefährlich sein können. Anhand des Zustands des Universums können wir schließen, dass die Erde keiner Gefahr von am LHC entstehenden schwarzen Löchern ausgesetzt ist.
Ich werde Ihnen nun einen Augenblick gönnen, um einen Seufzer der Erleichterung auszustoßen. Aber ich werde mit der Geschichte der schwarzen Löcher dennoch kurz weitermachen – dieses Mal aus meiner Perspektive als eine Person, die über verwandte Themen arbeitet wie z.B. die Extra-Dimensionen des Raumes, die für die Erzeugung von schwarzen Löchern mit niedriger Energie notwendig sind.
Bevor die Kontroverse um schwarze Löcher in den Nachrichten aufgebanscht wurde, hatte ich bereits ein Interesse an diesem Thema gewonnen. Ich habe einen Kollegen und Freund in Frankreich, der früher am CERN arbeitete, jetzt aber an einem Experiment namens Auger beteiligt ist, das kosmische Strahlen bei ihrem Fall durch die Atmosphäre in Richtung Erde untersucht. Er beklagte sich bei mir darüber, dass der LHC Ressourcen wegnimmt, die verwendet werden können, um dieselben Energieskalen bei seinen kosmischen Strahlen zu messen. Da sein Experiment weit weniger präzise ist, wäre die einzige Art von Ereignissen, die man damit feststellen könnte, solche mit dramatischen Charakteristika, wie z.B. zerfallende schwarze Löcher.
Damals begann ich zusammen mit einem Postdoc-Studenten in Harvard, Patrick Meade, die Anzahl solcher Ereignisse zu berechnen, die sie beobachten könnten. Mit Hilfe einer genaueren Berechnung fanden wir heraus, dass die Anzahl viel geringer war, als die Physiker ursprünglich optimistisch vorhergesagt hatten. Ich sage »optimistisch«, weil wir von der Vorstellung von Belegen für eine neue Physik immer begeistert sind. Wir machten uns keine Sorgen um Katastrophen auf der Erde oder im Kosmos. Und ich hoffe, dass Sie jetzt zustimmen werden, dass solche Katastrophen keine wirkliche Bedrohung darstellten.
Nachdem wir erkannt hatten, dass Auger keine kleinen schwarzen Löcher entdecken würde, auch wenn höherdimensionale Erklärungen für Phänomene der Teilchenphysik richtig wären, wurden wir aufgrund unserer Berechnungen neugierig angesichts der Behauptungen anderer Physiker, dass schwarze Löcher am LHC im Überfluss erzeugt werden könnten. Wir stellten fest, dass auch diese Zahlen überschätzt wurden. Obwohl die groben Schätzungen darauf hingedeutet hatten, dass der LHC in diesen Modellen reichlich schwarze Löcher erzeugen würde, zeigten unsere detaillierteren Berechnungen, dass das nicht der Fall war.
Patrick und ich waren nicht besorgt über gefährliche schwarze Löcher. Wir
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