20 июня 2008 г.

Обновленный ЦЕРНовский отчет про безопасность LHC

Кстати, "самая главная ссылка" по поводу безопасности LHC обновилась: сегодня была обнародована новая версия ЦЕРНовского отчета. Ссылки: пресс-релиз, краткое содержание, еще одно краткое содержание, полный отчет (15 стр.) и дополнение про страпельки.

Новый отчет не только подтверждает, но и многократно усиливает "запас безопасности" LHC. По сравнению с предыдущей версией (2003 года), использованы более свежие экспериментальные и наблюдательные астрофизические данные. Вот некоторые выдержки:

  • Приводятся забавные числа про то, сколько "экспериментов", эквивалентных всему LHC по энергии и светимости, проводится во Вселенной каждую секунду (оценка: 30 триллионов экспериментов LHC в секунду!)
  • Если микроскопические черные дыры могут рождаться и разрушать материю, то они сильно "испортят жизнь" компактным космическим объектам типа белых карликов и нейтронных звезд. (Чем компактнее объект, тем легче микроскопическая черная дыра захватывается внутри него и тем быстрее она его разрушит.) Имеющиеся сейчас наблюдательные данные по возрасту и другим свойствам этих объектов позволяют с еще большим запасом убедиться в том, что опасности тут нет.
  • Что касается страпелек (капелек странного вещества), то данные ускорителя релятивистских ядер RHIC, накопленные за последние годы, показывают, что адроны в столкновении тяжелых ядер рождаются обычным термодинамическим способом. Были бы страпельки, их было бы видно. На LHC вероятность рождения страпелек меньше (они должны быть хрупкие, и им тяжелей родиться при более высокой энергии).

По поводу черных дыр, кстати, только что появился 97-страничный обзор: S.B. Giddingsa, M.L. Mangano, "Astronomical Implications of Hypothetical Stable TeV-Scale Black Holes", PDF, 685кБ (он же епринт arXiv:0806.3381).

via symmetry breaking

29 комментариев:

  1. Опа...очередная новость про безопасность LHC,зря они этот отчет опубликовали - только масла в огонь подливают:)
    По поводу иерархии мнений экспертов(прошлое сообщение)вроде все логично, но ведь именно директора институтов, академиками или нобелевские лауреаты вхожи в кулуары власти, и на их авторитетном мнении основывается решение властьимущих о выделении денег для науки. А на мнение тех, кто непосредственно является разработчиком, властьимущим, по большому счету, наплевать.
    Игорь, вы говорите что к вам редко обращаются журналисты по поводу комментариев, я их понимаю, зная ваше отношение к ним. Нужно быть ненормальным, чтобы обратится к боксеру заранее зная что получишь по морде. Что касается рождения черных дыр на LHC, лично я считаю что это полный бред.

    ОтветитьУдалить
  2. Вы шутите или как? Вы не видите разницы между типичной новостью и церновским отчетом? Или разницы между новостью и моим сообщение в блоге?

    По поводу директоров институтов что-то у Вас все мимо. Если бы речь шла о написании серьезной заявки на распределение денег, которую будут рассматривать "властьимущие" -- вот в ней цитата директора института или нобелевского лауреата была бы в тему, даже если он не слишком понимает суть заявки. А тут речь идет про новости -- это совсем другая информация, совсем другие читатели, и совсем другие цели. Зачем путать такие разные вещи?

    Я говорю, что ко мне редко обращаются журналисты??? Вы что-то не то прочитали. Я честно говоря даже рад, что они ко мне почти не обращаются, потому что с подавляющим большинством научных журналистов я просто не смогу взаимодействовать (видя, что они просто не понимают то, о чем пишут). А насчет боксера -- можете поинтересоваться с теми научными журналистами, кто всё же меня читает (на разных площадках) и иногда обращается за комментариями.

    ОтветитьУдалить
  3. О чем то шучу, о чем то нет.
    Разницу между церновским отчетом и просто новостями понимаю, она огромна, так как данный отчет - есть результат работы научной группы и по сути, является научным документом. Дело не в разнице, а в том что церновский отчет тоже является новостью, и журналисты будут ссылаться на него, публикуя свои статьи. Значит данный отчет является причиной "подливания масла в огонь"
    К разнице просто новостей и вашими сообщениями все высказанное также применимо. Но Игорь, ваши сообщения также являются новостями, да и название блога у вас соответствующее.Просто я глянул со стороны.

    Игорь, был бы я директором института я бы обидился на вас за подобные высказывания:)

    Я Уважаю ваш ум, поэтому всегда внимательно читаю ваши статьи и комментарии к ним (Посмотрите начало вашего сообщения "О взаимодействии с СМИ", комментарий TotalAmd, и ваш ответ)

    Вообще, прошлое сообщение, мной было написано от удивления. Читаю ваши статьи - логика везде, даже не поспоришь:) Теперь понял - как только речь заходит о журналистах, новостях и т.д. вы раздражены, результат - логические нестыковки. Просто для вас это "больная тема" Обещаю, что больше не буду комментировать сообщения с ней связанные.

    ОтветитьУдалить
  4. Мне кажется, что ЦЕРНовское комьюнити (если это оно составитель отчёта) очень правильно делает, что публикует такие документы. Скорее, не то чтобы "побольше бы таких", но ведь, с одной стороны, статьи в жёлтой прессе не чета серьёзным публикациям - так чего же обращать внимание на мосек "от пера", когда слоны кругом? К тому же, ЦЕРН ни в чём ни виноват; так уж пусть шанс того, что на этот отчёт обратят внимание поболе, вглядяться и увидят, что к чему - вдруг и напишет кто-то, что чёрные дыры таки не грозят :)

    ОтветитьУдалить
  5. Для TotalAmd

    Как ни прискорбно об этом говорить, но как раз общественное мнение формируют эти "Моськи", их большинство и они нравятся толпе.
    Думаюя, что даже статьи Игоря, написанные на понятном, лишенном формул языке воспримаюся ограниченным, малым числом людей. Что тут говорить про научные отчеты.

    ОтветитьУдалить
  6. to Slon:
    насчет разницы между типичными новостями и моим сообщением. Во-первых, мне можно :) поскольку я разбираюсь в предмете. Во-вторых, запись в блоге и новость -- это разные жанры и разная аудитория. В-третьих, Вы заметьте, что я в своей записи не убеждал кого-то в чем-то, а делился интересной ссылкой с теми, что и так "в теме". В-четвертых, информационным поводом сейчас было вполне значимое событие, на основе которого можно было сообщить новую информацию. Журналисты же почти всегда пишут по совершенно иным поводам, например, кто-то подал в суд на LHC, и такие поводы не дают новую информацию по сути дела.

    Насчет "редко". Формально, слова "редко" (Ваше) и "не часто" (мое, написано раздельно!) похожи. Но на мой взгляд, Ваша фраза "Игорь, вы говорите что к вам редко обращаются журналисты" звучит очень сильно в духе: "Игорь, вы сетуете на то, что к вам редко обращаются журналисты". Я ответил, что я ни в коей мере не сетую на это. Если Вы не этот смысл вкладывали, то ладно, претензии к Вам возьму назад. :)

    Насчет темы. Да, из-за этой темы я иногда раздражаюсь, но это не значит, что от этого теряется логика :) Я просто использую более резкие эпитеты и убираю шелуху компромисов, стараюсь показать свою позицию максимально сильно. Подавляющее число журналистов считает эти позицию экстремистской :) зато многие ученые и просто образованные читатели ее подерживают.

    ОтветитьУдалить
  7. to TotalAmd:
    этот отчет составлен специальной ЦЕРНовской группой LSAG (the LHC Safety Assessment Group).
    Правильно или неправильно -- не совсем то слово. Они это публикуют не потому, что кто-то поднял шумиху, а потому что оценку рисков надо делать всегда, когда запускается установка, залезающая в неизученную ранее область.

    ОтветитьУдалить
  8. Извиняюсь! Не точно процитировал ваши слова. Для меня "Редко" и "Не часто" одно и тоже. Думать о том, что вы сетуете на то что к вам редко обращаются журналисты - глупо, зная ваше отношение к ним:)
    Насчет последнего не соглашусь. Когда человек раздражен, логика уходит на второй план, и вы, в этом смысле, не исключение. Хотя готов признать - держитесь стойко, и логические нестыковки заметить сложно. Имею опыт общения с людьми, у которых она вовсе отключается при разговорах на "больные темы", а ведь эти люди грамотные и образованные. Наверное все дело в инстинктах. Но это уже не в тему.

    ОтветитьУдалить
  9. В общем, мне кажется, очевидно, что публиковать такие отчёты стоит, несмотря на журналистов; да и положено так, как выяснилось ) Считаю, что вопрос исчерпал себя :)

    ОтветитьУдалить
  10. С одной стороны, всегда найдутся люди, которые будут против чего либо, подкрепляя это иногда безумными аргументами (атомные реакторы, ГМП, столкновение с кометой, ...). СМИ же находится в постоянной погоне за сенсациями и редакторы частенько очень далеки от темы, потому возникает общие беспочвенные волнения и тому подобное.
    Отчет же ЦЕРНа по безопасности, выглядит убедительно, притом теже доводы представлял себе и я. Если СМИ искаверкают и это, то уже никакое дествие (кроме пуска) не убедит в обратном (какая в этом сенсация, если все будет ОК).
    Так же немаловажную роль играют термины. Представьте себе: "черные дыры (мы видели их по телевизору - такие черные и страшные) рядом с нашим домом"!! Хотя физики имели ввиду лишь состояние материи-пространства, если получится сжать энергию до критического радиуса. ИМХО всегда будут непонятки в обществе, ибо не каждый может быть специалистом во всех областях.
    Правильно, что физики особо не обращают на этот бред внимания - просто спокойно делают свою работу. Хоть народ и ждет вот-вот конца света, пуск в полную силу установки еще произойдет ой как нескоро. Так что страсти утихнут.

    ОтветитьУдалить
  11. Думаю, большинство занимает вообще индифферентную позицию :)

    ОтветитьУдалить
  12. Интересно было бы узнать ваши комментарии на такие вот размышления: http://www.proza.ru/texts/2008/05/23/67.html

    ОтветитьУдалить
  13. По Вашей ссылке приведен перевод на русский язык статьи A. Kent, hep-ph/0009204.

    Саму эту статью я видел; на мой взгляд, это не научная статья, а просто болтовня на десяти страницах. Я к мелочам придираться не буду, скажу по существу. Он говорит, что приемлимый риск -- это 10^{-15}? Прекрасно. Современные данные с RHIC и астрофизические наблюдения показывают, что реальный риск на много порядков меньше. Настолько меньше, что трудно получить реальную оценку. Это будет 10 в степени минус "очень большое число".

    Нна самом деле видно, что автор не понимает сути явлений, которые он обсуждает, а занимается демагогией, прикрываясь умными терминами типа "оценки рисков". Вы можете оценить риск события, если не имеете теории, которая это событие может воспроизвести, а опираетесь только на слова "мало ли что на самом деле происходит в природе"?

    ОтветитьУдалить
  14. кстати, автор этого блога неверно перессказывает в своём комментарии содеражние прочитанной им статьи.

    а именно, когда он говорит, что данные астрономии перекрывают на много порядков ту оценку риска, которую требует кент. Тогда как они перекрывают их только при определённых теоретических допущениях, и именно неопределённость в этих допущениях создаёт оценки риска от 1 к 5000 до 1 к 50 000 000, которые были опубликованы предыдущими официальными исследователями безопасности RHIC и LHC.

    переводчик этой статьи turchin

    ОтветитьУдалить
  15. Уважаемый переводчик той статьи :)
    Автор этого блога ссылается на свежие данные, которые он, собственно, и упомянул в этом посте, а не на то, что Кент выбрал для своей критики.

    Вы бы лучше перевели статью "Astronomical Implications of Hypothetical Stable TeV-Scale Black Holes", от нее была бы очень большая польза.

    ОтветитьУдалить
  16. Игорь, правильно ли я понимаю?
    Вероятность появления в коллайдере чёрной дыры достаточно высока (ну по крайней мере не ничтожно мала).
    Другой вопрос в том, что учёные, во многом опираясь на статистические данные, пришли к выводу,что даже если такая дыра и образуется, она не сможет причинить какого либо ущерба планете, так как практически мгновенно испарится из-за Хокинговского излучения.

    ОтветитьУдалить
  17. Нет, дело обстоит не так.

    Черные дыры -- в том виде, в котором мы их сейчас знаем, -- вообще не могут рождаться на LHC. А станет этот процесс возможным, только если окажется верной гипотеза о том, что гравитация становится сильной на расстояниях порядка 10^(-18) м. Такое может случиться, если в нашем мире существуют мезоскопические дополнительные пространственные измерения (т.е. с точки зрения гравитации наш мир не 3-мерный, а например 5-мерный, только обычноые вещество в эти измерения не вылазит).

    Никакого экспериментального подтверждения эта гипотеза пока не нашла, и большинство физиков полагает, что это лишь занятная математическая конструкция, но не более того. А без нее черные дыры на LHC рождаться не будут.

    В августе на сайте Элементы.ру появится проект по LHC, там смотрите подробнее и про вопросы безопасности.

    ОтветитьУдалить
  18. Чтож... Спасибо за развернутый ответ.
    Надеюсь эта гипотеза не подтвердится:)

    ОтветитьУдалить
  19. Если она подтвердится, то, как Вы правильно сказали, они буду рождаться и тут же испаряться (т.е. распадаться на несколько обычных частиц).

    Иногда говорят -- мол, хокинговское излчение еще не проверили экспреиментально, а вдруг они не будут испаряться? Тут дело не в хокинговском излучении, а в гораздо более фундаментальном принципе: если какой-то процесс (в микромире) идет в одну сторону, то он в принципе может идти и в обратную. Если возможно рождение ЧД (т.е. процесс обычные частицы --> ЧД), то обязан идти и обратный процесс (ЧД --> обычные частицы). Если запретить черным дырам распадаться, то автоматически мы запретим им и рождаться.

    ОтветитьУдалить
  20. они буду рождаться и тут же испаряться
    ......
    если какой-то процесс (в микромире) идет в одну сторону, то он в принципе может идти и в обратную. Если возможно рождение ЧД (т.е. процесс обычные частицы --> ЧД), то обязан идти и обратный процесс (ЧД --> обычные частицы).

    ---------------------
    Я не совсем улавливаю связь...
    Ведь этот принцип не обязывает дыру распадаться сразу после появления...
    Также, насколько я понял из Ваших слов, он никак не доказывает существования хокинговского излучения.
    Разве не может быть такого, что чёрная дыра после рождения сначала уничтожит планету и лишь затем, спустя какое-то время, испарится из-за хокинговского излучения, или из-за какого-то другого, неизвестного современной науке процесса.
    Такое развитие событий никак не нарушило бы этого фундаментального принципа...
    PS
    Наверное, я не правильно понимаю суть принципа, не могли бы Вы написать его название, чтоб можно было найти информацию в интернете.

    ОтветитьУдалить
  21. Мне следовало написать чуть точнее -- "... тогда он может идти с той же интенсивностью в обратную сторону".

    Представьте себе, что "черная дыра" и "несколько высокоэнергетических частиц" -- это не разные объекты, а как бы два состояния одного и того же объекта. И между ними есть "перетекание вероятности", и это перетекание действует в обе стороны. Как в сообщающихся сосудах.

    Если дыра сможет родиться за то короткое мгновение, когда два кварка пролетают близко друг к другу, то это значит, у нее достаточно сильная связь с обычными частицами. Т.е. перетекание вероятности достаточно сильное.
    Это значит, что если черная дыра родилась и предоставлена сама себе, то эта вероятность очень быстро утечет обратно в состояние "несколько обычных частиц". И из него обратно черная дыра уже не восстановится, т.к. частицы разлетаются в разные стороны.

    Закон, который за этим стоит -- это, по сути, CPT-инвариантность. Вы можете, конечно, почитать про него в интернете, но вряд ли это Вам много скажет. В физике всё настолько друг с другом сплетено, что для того, чтоб понять какой-то маленький кусочек, надо знать многое.

    У Вас конечно могут быть дальнейшие вопросы, но Вы просто поверьте, что полный ответ содержится в формулах.
    Я лишь пытаюсь объяснить эти формулы простыми словами. До какой-то степени это возможно, но начиная с некоторого порога -- уже нет. Если вы действительно хотите проверить все аргументы, изучите квантовую механику и квантовую теорию поля, тогда уже будет более-менее понятно.

    ОтветитьУдалить
  22. До какой-то степени это возможно, но начиная с некоторого порога -- уже нет. Если вы действительно хотите проверить все аргументы, изучите квантовую механику и квантовую теорию поля
    ------------------------
    Да, Вы правы, пожалуй, я так и сделаю.

    ОтветитьУдалить
  23. Здравствуйте!

    Насколько я понимаю, белые карлики, существующие сотни миллонов лет приведены в примерах, как объекты высокой плотности (на порядки плотнее атмосферы Земли) для того, чтобы сделать акцент в том, что чёрной микро дыре (МЧД) будет чем "полакомиться" в движении через звезду, прежде чем она не испарится в результате излучения нейтрино?

    Если взять в пример белый карлик с летящей со световой скоростью через неё МЧД (возникшей в результате бомбардировками частицами сверхвысоких энергий) и другой пример - многократно проносящийся через фокус сжимающих магнитов, пучок частиц, который циклично (с тактом в 25 нс) и с досветовой скоростью, "притрётся" с возникшей МЧД в ускорителе - можно ли сравнить вероятность, в этих двух случаях, акреции до вероятной гибели МЧД? Есть ли вероятность того, что в природе такая МЧД просто не "кормится" окружающим веществом (даже в таких объектах, как плотные белые карлики), а в ускорителе может нарасти массой за счёт интенсивного и достаточно быстрого потока пучка частиц, максимально сфокусированных и холодных?

    ОтветитьУдалить
  24. Белые карлики нужны прежде всего как пример тела, в котором микро-ЧД гаратированно застрянет, а не пролетит насквозь. Ну и ак пример тела, в котором есть чем полакомиться.

    Насчет ЧД в ускорителе -- она же не будет летать по кругу, она тут же провалится вниз. Если она настолько слабо кормится окружающим веществом внутри белого карлика, то она заведомо будет голодать и внутри Земли. И тем более в ускорителе -- ведь там концентрация частиц на порядке меньше, чем в обычном твердом веществе.

    ОтветитьУдалить
  25. ...если не ошибаюсь, то эфемерно или абстрактно, концентрация частиц в ускорителе успешно "заменятся" многократным проходом вещества через узкий коридор с большой скоростью. В том вопрос, что время жизни МЧД может быть меньше или больше такта ускорителя (в 25 нс) и что уж там говорить - не во всех предполагаемых случаях МЧД начнёт движение к центру Земли, она либо испарится на месте, либо возможно "нашпигуется" другими частицами, следующими за первой, которая её возможно породит

    (делаю акцент на наборе массы не за счёт плотности, что в звезде, а скорости обеднённого пучка частиц, которые, в сравнении, словно при вспышке сверхновой - породят новое вещество не в гравитационном сжатии, что рождает всё до железа, а скоростном, словно "катание снежков для сеговика" уплотнении вещества, преодолевая закон Кулона. Пример можно взять и с первых секунд инфляции после ВБС, если не ошибаюсь в представлении - когда фотоны уплотнялись тысячами, чтобы породить плотное вещество).

    Может моё дилетантское мнение основано на моём ошибочном понимании самого ускорителя и его работы. Поясните, МЧД, по вашему, не движется, потому что будет порождена в неподвижной мишени, в тупике, в которую будет направлен поток частиц? Или при пересечении двух потоков частиц, направленных друг против друга, в фокусе породив МЧД - она не сможет продолжать движение в ускорителе по кругу, за счёт того, что она не намагничивается?

    ОтветитьУдалить
  26. А давайте Вы от слов перейдете к простым расчетам? Сами кое-что и увидите. Вот параметры протонных пучков в пике производительности LHC: 10^11 протонов в сгустке, сгустки имеют поперечный размер 10 мкм. Предположим, родилась совершенно неподвижная и стабильная ЧД. Пока она под действием силы начнет падать вниз, вблизи нее много раз пройдут протонные сгустки. Считаем, что ЧД поглотит протон, если он пролетит мимо нее на расстоянии 1 фм (на самом деле, намного меньше).

    Вопрос: какова вероятность, что она поглотит хоть один протон?

    ОтветитьУдалить
  27. Конечно, если ЧД родилась и даже сохранила свой заряд, то она не будет двигаться по кольцу. Там же магниты настроены на строго определенный импульс частиц. ЧД, родившаяся в столкновении, по определению будет иметь меньший импульс. Эта ЧД в общем случае вылетит по некоторым углом к оси пучков и -- если она стабильная -- пролетит сквозь детектор. В этом ЧД не отличается ничем от других метастабильных частиц, которые тоже рождаются в столкновениях.

    ОтветитьУдалить
  28. ...простите пожалуйста - в математике не селён :(

    Но мне подсказывает что-то, что вы не поставили в известные - временные параметры: жизни МЧД без "кормёжки", то количество раз встречи МЧД с движимым в ускорителе веществом, которое каждые 25 нс будут проходить вблизи с ней, а так же то количество дыр, которое может образоваться после первых встреч пар пересекающихся пучков (в пучке ведь не один адрон). Всё это предполагает как уменьшение вероятности, так и увеличение её в сторону глобального апокалипсиса :)

    ОтветитьУдалить
  29. В том-то и дело, что на уровне слов можно многое понапридумывать, но как только начнешь считать, так сразу выясняется, что подавляющее большинство из понапридумыванного неверно. Но это видно именно тогда, когда сосчитаешь это честно. Так что я не знаю, как Вам помочь, если Вы не хотите считать.

    ОтветитьУдалить