Война и еще 25 сценариев конца света

Турчин Алексей

4. Столкновение космических лучей с атмосферой Земли не аналогично процессам в коллайдере, потому что…

• получающиеся продукты распада в естественном случае движутся с околосветовой скоростью и быстро пролетают Землю, тогда как в случае коллайдера импульсы встречных пучков нейтрализуются и некоторая часть частиц будет иметь почти нулевую скорость – а значит, может задержаться в гравитационном поле Земли. В первом случае они пролетели бы Землю насквозь за доли секунды, а во втором – задержались бы в ее веществе на большее время, смогли бы увеличить массу и задержаться еще больше;

• в коллайдере будут использоваться помимо протонов ядра свинца атомной массы 207, а в космических лучах бывают только ядра железа атомной массы 56, и в земной атмосфере тоже свинца нет. В природе почти никогда не происходит столкновения таких тяжелых атомов на таких энергиях.

Разница может быть (а может и не быть) критической. Например, из того, что безопасно соединить два куска меди, вовсе не следует, что безопасно соединить два куска плутония – произойдет атомной взрыв;

• встречные столкновения космических лучей происходят далеко от звезд – так что даже если при этом образуются опасные продукты реакции, они не успевают выпасть на звезды;

• столкновения в коллайдере происходят с гораздо большей плотностью, чем столкновения космических лучей;

• столкновения в коллайдере происходят в сильном магнитном поле, которого нет в верхних слоях атмосферы, кроме того, рядом присутствуют сверхпроводящие магниты.

5. Тот факт, что коллайдеры давно уже безопасно работают, ничего не доказывает:

• потому что сечение некоторых опасных реакций может быть очень малым и они могут происходить один раз в несколько лет;

• потому что опасная реакция могла уже произойти, но мы этого пока еще не заметили.

6. Возможно, что космических лучей вообще не существует. Самые высокоэнергетичные космические лучи наблюдаются только косвенно, по ливням частиц. Если же причиной ливней частиц являются не космические лучи, а некоторые другие процессы (например, аннигиляция частиц темной материи), то все доказательство безопасности не работает. В любом случае, по космическим лучам еще остается много вопросов, например, не ясен их источник.

7. Ни одна эмпирическая граница риска невозможна без некоторых теоретических предположений (о том, что нечто аналогично, или нечто не существует, или некоторый фактор является несущественным), и именно эти теоретические предположения являются наиболее уязвимой частью конструкции. (Поскольку по сути произвольны.)

8. Люди не способны на стопроцентно истинные высказывания. Любые человеческие конструкции, статьи, проекты, имеют вероятность ошибки. Эту вероятность можно оценить статистически, сравнив долю опровергнутых публикаций, или долю технических проектов, затем потерпевших катастрофу. Я думаю, что, сказав, что 1 из 1000 человеческих построений является ложным, я польщу людям. То есть на самом деле это скорее 1 из 100. Но даже если это 1 из 1000, то это значит, что ни одной границе риска, предложенной людьми, не следует доверять больше, чем на 99,9 процента. Отсюда следует, что и сам уровень безопасности любого проекта не может быть больше, чем 99,9 процента. Например: ваш проводник по минному полю говорит, что есть один шанс на миллион, что на этом поле есть мины, но при этом вы знаете, что в одном случае из тысячи в прошлом этот проводник ошибался. В этом случае рациональным является принять оценку безопасности в один к тысяче, а не в один к миллиону.

Даже если принять те границы безопасности (вероятность катастрофы P<2*10^{– 8}), которые предлагают сторонники продолжения экспериментов, и применить к ним стандартную при анализе рисков процедуру оценки ценности, то, как показывает Эдриан Кент в своей статье «Критический обзор оценок рисков глобальных катастроф», [52] получатся неприемлемые по стандартам других отраслей результаты, а именно: этот риск будет эквивалентен гибели от 120 до 60 000 человек.

52

Kent A. A critical look at risk assessments for global catastrophes. http://arxiv.org/pdf/hep-ph/0009204

Опасные эксперименты, которые любопытно было бы поставить

Дж. Лесли дает подробный анализ различных теоретически возможных опасных экспериментов. К их числу относятся (включая те, которые предполагается провести на БАК):

1) Переход вакуума в новое метастабильное состояние. [53] Есть гипотеза о том, что вакуум, будучи нулевым энергетическим уровнем всех физических полей, не является окончательным возможным уровнем. Так, уровень воды горного озера не является настоящим уровнем моря,

хотя вода в озере может быть широкой и гладкой. И достаточно сильный всплеск волн в таком озере может привести к разрушению окружающих озеро барьеров, что приведет к излиянию вод озера на уровень моря. Точно так же возможно, что достаточно высокоэнергетичный физический эксперимент может создать область вакуума с новыми свойствами, которая начнет неограниченно расширяться. (Существование темной энергии, которая ускоряет расширение Вселенной, косвенно подтверждает то, что наш вакуум – не истинный.) Возникновение нашей Вселенной, собственно, и было переходом вакуума из одного состояния в другое. [54]

53

Краткий обзор и дополнительную литературу можно найти здесь: Тегмарк М., Бостром Н. Насколько невероятна катастрофа судного дня. Мой перевод на русский язык: http://www.proza.ru/texts/2007/04/11-348.html

54

Там же.

2) Образование объектов, состоящих из гипотетической кварковой материи, способной присоединять к себе атомы обычного вещества. Поскольку в ее образовании играют важную роль так называемые странные кварки, то способная возникнуть в результате устойчивая материя называется «странной материей», а ее частицы – стрейнджлетами (от англ. stranglets). Разработана идея установки, которая способна порождать и накапливать кусочки этой материи, а также использовать падение на нее обычной материи для получения энергии. К сожалению, авторы идеи ничего не говорят о том, что будет, если сгусток странной материи покинет ловушку и начнет неограниченно поглощать вещество Земли.

3) Опасные геофизические эксперименты с глубоким бурением или проникновением сквозь кору, чреватые образованием сверхвулкана и дегазацией глубинных слоев Земли.

4) Риски образования микроскопических черных дыр, которые должны возникать при столкновении частиц на последних моделях ускорителей в ближайшем будущем. [55] Образование микроскопической черной дыры, даже если она будет устойчивой (а большинство ученых считают, что она распадется за малые доли секунды благодаря излучению Хокинга, хотя есть и несогласные [56] ), не должно привести к немедленному засасыванию в нее всего вещества Земли, так как ее размеры будут близки размеру атома, а вокруг нее будет микроскопический аккреционный диск, который будет дозировать поступление вещества. Но такая микрочерная дыра неизбежно упадет в сторону центра Земли, проскочит его и начнет совершать колебательные движения.

55

Giddings Steven B., Thomas S. High energy colliders as Black hole factories: the end of short distance physics. http://xxx.lanl.gov/abs/hep-ph/0106219

56

Helfer Adam D. Do black holes radiate? http://xxx.lanl.gov/abs/gr-qc/0304042

5) Возникновение магнитного монополя на LHC в ЦЕРН. Магнитный монополь гипотетически может ускорять распад протонов, приводя к огромному выделению энергии, однако в отчете ЦЕРН по безопасности предполагается, что даже если такой монополь возникнет, он быстро покинет Землю.

6) Инициирование нового Большого взрыва при экспериментах на ускорителях. В определенном смысле этот процесс аналогичен распаду фальшивого вакуума. Ключевым для его запуска является достижение сверхвысокой плотности энергии в 10⁷⁶ граммов на куб. см. Однако само количество энергии, необходимое для инициации процесса, может быть небольшим, возможно, меньше энергии взрыва водородной бомбы (Лесли [57] ).

57

Leslie J. The end of the World: The science and ethics of human extinction. 1996.