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ビッグバンの実験?ブラックホール?

一昨日、LHCが始動した事だけを書いて、
反響があったらもっと詳しく書く、と言ったんですが、
mixiのニュースに反応して日記を書いてしまったので(笑)
ちょっと編集して転載します。


LHCとは、Large Hadron Collider(大型ハドロン衝突型加速器)の略。
世界中の物理学者たちが、何年も待ちかねていた実験装置です。
(人によっては10年以上)

まず、何をする装置なのか少し説明します。

身近にあるものは、全て原子からできています。(水素原子、酸素原子、などなど)
その原子をさらに拡大してみると、
真ん中に核があって、その周りを電子が回っていることが分かります。

LHCが実験道具として使うのは、原子の核に入っている、陽子と言う粒子です。

LHCがこの陽子をどうするかと言うと、
強力な磁石を使って円運動させながら、電圧をかけて加速させます。

LHC

1つの陽子の塊は時計回り、もう1つの塊は反時計回りにぐるぐる回されて、
希望の速度、エネルギーまで加速されたところで衝突させられます。
これが、LHCの行う実験です。
名前の、「衝突型加速器」の部分はこれで分かるかと思います。


「大型」と言われてるのは、
一番大きな円が、全長27kmもあるから。
LHCの次に大きい、シカゴ郊外にあるテバトロンは、6km程度しかありません。

「ハドロン」は、陽子など、原子核を構成する粒子の事。(厳密な定義とはちょっと違いますが)
LHCでは、陽子だけではなく、鉛の原子核を衝突させる実験も行うので、
両方に当てはまるハドロン、と言う名前を使っているのだと思います。


一般メディアでの扱いでは、
LHCの実験でブラックホールが出来て、地球が終わるんじゃないか、と言う話が時々出てきて、
それのために自殺してしまった女の子もいるそうです。
次は、この危険性の話を。


まず、10日に始まったのは、
陽子を1つの方向に回転させるだけの試験運転です。
衝突実験はまだ始まっていません。


予定通りに行けば、衝突実験が始まるのは10月21日。
その衝突実験から、
地球が吸い込まれるブラックホールができる可能性はどれくらいあるのか。

LHCで衝突させられる陽子より、
さらに高いエネルギーを持った陽子は、宇宙から常に地球に降り注いでいます。
宇宙線と言われるやつです。
(宇宙線のほとんどはもっと低いエネルギーのものですが)

つまり、LHCで起こる衝突は、
すでに地球の大気圏の上のほうで、
これまで何十億年にもわたって起こっているものです。
だから、LHCの実験のせいで、地球が無くなるような事はまずありません。

物理学者たちは、このことを何度もメディアに向けて発信していますが、
危ないかもしれない、と言う報道は無くなりません。


次。
すでに起こっている現象なのなら、なぜ加速器を作らないといけないのか。

それは、どんな宇宙線が地球のどこに来るのかは予知できないし、
予知が出来たとしても、
そんな上空で、衝突の結果を詳しく検知できるような装置は無いからです。

どんなエネルギーの陽子が、どこで衝突したのかが分かる装置を作らないと、
分からない事が沢山あるわけです。

ちなみに、衝突実験は1回だけやるのではなく、
何年もかけて、数え切れないほどの回数繰り返します。
LHCがフル稼働している時に、データを全部セーブしようとすると、
1日で地球上の全部のハードドライブが埋まってしまう、と言う話を聞きました。

なんにしろ、宇宙線の観測とは比べ物にならないデータの量です。


あと、ビッグバンの実験、っていろんな所で書かれてますけど、
それはちょっと大げさ。

ビッグバンの大体0.0000000001秒(ゼロが15個)あとの温度を再現する、って事で、
そんなんビッグバンを再現するのと一緒じゃん、と日常的な感覚だと思っちゃうわけですが、
ビッグバンの直後、宇宙は急激な速さで膨張して、
急激な速さで冷めていったと考えられてます。

なので、ビッグバンを再現できるような温度と、LHCで作れる温度の間には、
少なく見積もっても10桁くらいは差があります。
基本的に、人間が「ビッグバンを再現する」事は無いと思ってください。


これだけ書いても、
実験をしてなにが分かるかもしれないのか、など書けてません(笑)
それはまたあとで。

(イラストはLHCより)

テーマ : 物理学
ジャンル : 学問・文化・芸術

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プロフィール

アシュリー

Author:アシュリー
カリフォルニア州バークリー在住、元スポーツジャンキーのアシュリーです。

今観るスポーツは、アーセナル(サッカー)とグリズリーズ(バスケ)、あとテニス。

専門の物理ネタ以外にも、色々書いていくつもりです。

Twitterをハンドル名Inoueianでやっています。

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