Свойства черных дыр

Программа, моделирующая свойства черных дыр, будет использоваться при проведении экспериментов на Большом адронном коллайдере.
Группа физиков-теоретиков и экспериментаторов создала программу, моделирующую свойства черных дыр. Программа, названная BlackMax, на создание которой ушло два года, позволит проверить различные теории зарождения и распада черных дыр; результаты моделирования будут, как утверждается, использоваться при проведении экспериментов на Большом адронном коллайдере (БАК).

Внутреннее устройство детектора ATLAS; по окружности расположены восемь огромных тороидальных магнитов.

Общепринятое представление о черной дыре таково: это область пространства, поле тяготения в которой настолько сильно, что вторая космическая скорость для находящихся в ней тел должна превышать скорость света. Границу черной дыры принято называть горизонтом событий. Построение компьютерной модели этого образования заинтересовало в первую очередь участников экспериментов (представляющих Университет Западного резервного района (Кливленд, США), Оксфордский и Лондонский университеты) на детекторе ATLAS — одном из двух универсальных детекторов, установленных на БАК. Работа на ATLAS напоминает, по словам исследователей, действия поисковых команд, изучающих место падения самолета, собирающих обломки, а затем определяющих причину крушения. BlackMax предоставляет информацию о теоретической форме распределения частиц при распаде черной дыры; задача ученых — сравнить данные с экспериментом и сделать обоснованный вывод.

Уже первые расчеты дали интересные результаты. К примеру, черные дыры, если они вообще образуются в ходе работы коллайдера, должны рождаться вращающимися. При их распаде следует также ожидать появления большего числа частиц (и более изотропного их распределения в пространстве), чем при взаимодействиях, описываемых Стандартной моделью теории элементарных частиц. Наконец, при определенных условиях черная дыра должная распадаться с образованием гравитонов (гипотетических элементарных частиц, которые служат переносчиками гравитационного взаимодействия).

Глен Старкман (Glenn Starkman), один из руководителей исследования, подчеркивает особую важность экспериментов на БАК, замечая, что если ученым удастся зарегистрировать образование черных дыр, то откроется возможность объединения двух величайших достижений ХХ века: квантовой механики и общей теории относительности. Кроме того, это подтвердит правильность выводов теории струн (в частности, самого, пожалуй, смелого из них: о существовании во Вселенной дополнительных измерений).