人造黑洞的意義究竟在哪

在2008年4月初，二名美國科學(xué)家聯(lián)名起訴歐洲核子研究中心，指控該機構(gòu)正醞釀犯下毀滅地球罪。原因是歐洲核子研究中心的巨型粒子加速器一旦實施操作，可能產(chǎn)生黑洞或其他可能導(dǎo)致地球甚至是全宇宙毀滅的可怕事物。連協(xié)作該項目研究的美國聯(lián)邦能源部和費米國家加速器實驗室等一并成為被告。

起訴的結(jié)果雖說不能拖延歐洲核子研究中心的工作計劃，但卻使人造黑洞的風(fēng)險得失成為全世界議論的焦點。

人造黑洞的來源

黑洞是結(jié)構(gòu)極其緊密的天體，質(zhì)量與海王星相同的一個黑洞直徑還不到2米，而其引力場差不多相當(dāng)于海王星的l萬億倍，連每秒30萬千米的光也不能逃脫它的吸附，更不要說其他的物體了。這正是黑洞的神奇可怕之處。據(jù)主流物理學(xué)界認(rèn)為自然界的黑洞雖有輻射，但不湮滅，它會逐漸把周圍的東西都吸引進去，變得越來越大，直至崩塌。那么，人造微型黑洞是否也一樣具有自然界黑洞的特征呢?

20世紀(jì)80年代加拿大科學(xué)家威廉·昂魯最早提出人造黑洞的設(shè)想。他認(rèn)為聲波在流體中的表現(xiàn)與光在黑洞的表現(xiàn)非常相似，如果使流體的速度超過聲速，那么事實上就已經(jīng)在該流體中建立了一個人造黑洞現(xiàn)象。不久之后，英國科學(xué)家烏爾夫·利揚哈特和美國科學(xué)家霍拉蒂·納斯塔西先后宣布在實驗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——可以將周圍10倍于自身質(zhì)量的粒子吸收。

為了能在高能質(zhì)子撞擊中，模擬宇宙大爆炸后的能量和條件，借以探求物質(zhì)本質(zhì)的線索和自然中新的力量和平衡，歐洲核子研究中心歷時14年，斥資80億美元，在瑞士建成了世界最大的強子對撞機。它設(shè)計用于轟擊質(zhì)子使其在發(fā)生撞擊之前加速到7萬億電伏的能

。量，這為微型黑洞的誕生創(chuàng)造了條件。是杞人憂天，還是先見之明

控告歐洲核子研究中心的二名美國人，一位叫沃爾特·瓦格納，另一位叫劉易斯·桑科，前者曾從事過物理學(xué)和宇宙光學(xué)研究;后者自稱是研究時間理論的科學(xué)家和作家。

本次訴訟中，他們堅持認(rèn)為，歐洲核子研究中心低估了他們強子對撞機有可能帶來的可怕后果，至少是缺乏足夠的重視，一旦出現(xiàn)閃失，悔之晚矣。對撞機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樣的強悍，像吞吃煮雞蛋一樣吞掉地球……

歐洲核子研究中心的科學(xué)家解釋說，他們自強子對撞機立項起，便對環(huán)境安全的影響進行了多次評估論證，從未得出可能造成嚴(yán)重問題的結(jié)論。為確保萬無一失，2007年他們邀請世界相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家組成秘密安全評估小組，對該項目的危險性再次評估，結(jié)論依然是安全而穩(wěn)妥的。微型黑洞的問題是可以忽略不計的，因為黑洞質(zhì)量的大小決定著它們能量的強弱。微型黑洞的質(zhì)量太小，它的能量會很快消失。主流物理學(xué)界認(rèn)為，現(xiàn)代物理學(xué)尚無法在地球上制造出具有破壞力的黑洞。原因很簡單，根據(jù)物理學(xué)基本定律，加速器中的粒子是有限制的，達到一定速度就加不上去了。正如主持此項研究的科學(xué)家迪蒙·蓬加諾所言:“利用粒子碰撞產(chǎn)生的黑洞是無害的。因為，所有的黑洞都要釋放出宇宙射線，微型黑洞所釋放的物質(zhì)遠遠多于其吸收的物質(zhì)，因此，在它們吸收物質(zhì)之前早已瞬間蒸發(fā)了。”

一點兒不錯，事實上整個宇宙原本就是個超級粒子對撞機，具有高能量的宇宙射線和粒子會經(jīng)常碰撞在地球的大氣表層，太陽或者是其他的白矮星和中子星的表面，每時每刻都在發(fā)生著這樣的粒子碰撞。這種射線進入大氣的速度是任何加速器的速度都無法匹敵的，它們產(chǎn)生的亞原子粒子火花和超強光是微型黑洞的溫床。阿根廷的宇宙射線觀測臺每年都可能觀測到10次粒子雨，也就是說，微型黑洞曾無數(shù)次出現(xiàn)在我們的頭頂上。假如微型黑洞的危險真有那么嚴(yán)重的話，天文學(xué)家早就會展開對它們的研究了，不會等到今天這樣等閑視之了。

也有少數(shù)科學(xué)家呼吁科學(xué)界重視瓦格納和桑科的對人造微型黑洞的質(zhì)疑。他們認(rèn)為物理學(xué)是科學(xué)學(xué)科中最顯奧妙無窮的科學(xué)，而量子物理學(xué)的特性如同“擲骰子”，很多結(jié)論相反的課題仍在論證探討之中，輕易得出的結(jié)論無不顯得單薄脆弱。科學(xué)的發(fā)展有時超越了人類的幻想，比如，現(xiàn)今的某些技術(shù)和理論是一個世紀(jì)前的人們難以想象的。他們還上書聯(lián)合國有關(guān)機構(gòu)，盡快成立有國際權(quán)威性質(zhì)的機構(gòu)，對類似人造黑洞等涉及環(huán)境安全的科學(xué)實驗，進行最高層次的評估論證，力爭將可能發(fā)生的危險扼制在萌芽狀態(tài)。

了解微型黑洞的重要意義

即使是對微型黑洞可能帶來的危險憂心忡忡的人，也明白歐洲人耗費巨大人力物力建造超級強子對撞機是自然科學(xué)具有里程碑意義的事件。能夠制造黑洞是一些物理學(xué)家夢寐以求的，尤其是弦理論的研究者恨不得明天就能親眼目睹讓他們心儀已久的黑洞真面目，哪怕是轉(zhuǎn)瞬即逝也沒關(guān)系，因為他們頭腦中的問號實在太大太堅硬了。

當(dāng)對撞機將質(zhì)子和離子加速到接近光速時，然后撞擊，便可逼真模仿宇宙起源的大爆炸現(xiàn)象，科學(xué)家希望通過“微縮版”的神秘一刻，解答宇宙最初是個啥模樣，以及如何精確解釋質(zhì)量、重力和暗物質(zhì)。

人造微型黑洞可能會向我們提供進入量子世界，即亞原子世界的一個窗口，物理學(xué)的最難解之謎就蘊含其中。它可能為我們提供證明物質(zhì)三維之外物理特性的最初證據(jù)，幫助我們建立能綜合觀察微觀量子世界的模糊理論;它還可能為我們揭開最大的科學(xué)謎團——引力如此微弱的原因。此外，唯有黑洞才能回答我們的宇宙是否飄浮在一個只有引力才能穿透的多維空間中。

由于黑洞蘊涵著巨大能量，大到足以吞噬周圍的所有東西，據(jù)此德國法蘭克福大學(xué)的物理學(xué)家霍斯特·施托克和馬庫思·布萊吉提出一個大膽的設(shè)想:利用粒子加速器使氫原子核相互碰撞，使氫原子密度不斷增加，最終形成一個微小的黑洞，并釋放出巨大的能量。收集這些能量為我們所用，正好可以解決人類的能源危機。二位科學(xué)家認(rèn)為利用黑洞方法制造核能，將比生產(chǎn)普通核能的效率高1000倍。因為從理論上講90%的粒子在黑洞里都能轉(zhuǎn)換成核能，他們的設(shè)想如能實現(xiàn)，未來世界能源年消耗只需要十多噸的海水作原料便足夠了。

據(jù)說，美國軍方正把眼睛瞄向人造黑洞的軍事用途，已撥出巨款進行專題研究。一個原子核大小的黑洞，它的能量遠超過一家核工廠。一顆黑洞炸彈爆炸后產(chǎn)生的能量相當(dāng)于成百上千顆原子彈同時引爆，人類的末日在轉(zhuǎn)瞬間成為現(xiàn)實。制造“黑洞炸彈”的反物質(zhì)被科學(xué)家稱為“歐頓”，它的質(zhì)量是原子質(zhì)量的40倍。

到那時，人類利用黑洞核能的美好愿望想必會被“黑洞炸彈”的恐怖所掩埋，全球制定限制黑洞武器的公約，無疑將成為人類生存的當(dāng)務(wù)之急。