重溫大型強子對撞機的末日預言

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我們目前躲在波士頓，和東北部的其他人一起準備迎接颶風桑迪的肆虐，並懊惱自己沒有明智地待在陽光明媚的洛杉磯。（但是我們參加的推進自然主義前進會議非常棒，我們在會上從一些非常聰明的人那裡學到了很多關於現實的本質、湧現、道德、意識和自由意志的知識——並且很高興地發現哲學家丹尼爾·丹尼特看起來像一位和藹可親的知識分子聖誕老人。）

但是桑迪並不是唯一的災難預兆；今年也是瑪雅末日年。上週，我的幾位科學作家同事和我一樣，對史蒂夫·奧爾頓推出的一部新的通俗虛構驚悚小說的新聞稿感到非常可笑：福波斯：瑪雅恐懼。如果不是其不尋常的物理主題營銷策略，這本身並不特別值得注意。根據新聞稿

早在七月，日內瓦的物理學家就宣佈了希格斯玻色子，即“上帝粒子”的存在，這是一種被認為是理解宇宙構成的關鍵的亞原子粒子。這些物理學家忘記提及的是，使用大型強子對撞機以接近光速的速度將質子撞擊在一起，也會產生一種潛在的行星終結副產品——微型黑洞。

儘管歐洲核子研究中心（CERN）的物理學家認為這些黑洞太小，不會對地球構成威脅，但紐約時報暢銷書作家史蒂夫·奧爾頓剛剛釋出的一本新書將大型強子對撞機與瑪雅曆法預言的兩個非常真實的災難性威脅聯絡起來，末日事件預計在今年12月21日發生。

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根據同一份新聞稿，奧爾頓真的諮詢了未具名的物理學家，他們說小說中描述的離奇情節完全有可能發生，就是這樣！科學！ 該新聞稿還包括這個無意中令人捧腹的預告片

io9 的安娜莉·紐伊茨 已經發表了評論，並給予了適當程度的嘲諷：“我喜歡作者‘諮詢了物理學家’。 關於什麼？ 他們的晚餐計劃？ 衡量他耳邊呼嘯而過的風產生的流體動力學的最佳方法？”

但我認為有必要提供幾篇較早的雞尾酒會物理學博文的更新版本，以解決整個“大型強子對撞機將用微型黑洞摧毀世界”的無稽之談——因為它遠未消失在歷史的塵埃中，反而不斷在瘋子社群中流傳，最近一次是在一起德國婦女要求關閉大型強子對撞機的訴訟案中。 德國法院駁回了她的訴訟，但這已經是她第二次嘗試這種噱頭了。

而且她不是第一個因毫無根據的恐懼而尋求法律追索權的人。 早在 2006 年，夏威夷美國地方法院就提起訴訟，尋求對歐洲核子研究中心及其大型強子對撞機建造合作伙伴發出臨時限制令。 在這種情況下，原告希望將啟動準備工作“至少”推遲四個月，以便“重新評估”對撞機的安全性。 因為，你知道，它可能會透過製造微型黑洞來摧毀世界。 主要原告是一位“前核安全官員”沃爾特·瓦格納。

不要誤會我的意思。 我堅信科學有責任評估其實驗的安全性，特別是對於像大型強子對撞機這樣龐大的專案。 大型強子對撞機的科學家們已經這樣做了。 對於任何關注加速器設計和建造過去 20 年發展的人來說，這些擔憂都不是新鮮事。 世界一流的科學頭腦已經充分且公正地考慮了固有的風險，他們非常非常認真地對待確保執行安全的責任。 坦率地說，暗示情況並非如此是對世界高能物理學界的侮辱。

在啟動大型強子對撞機之前，進行了不止一次，而是三次安全評估。（一位歐洲核子研究中心理論家告訴《紐約時報》：“黑洞吞噬地球的可能性太嚴重了，不能把它當作瘋子之間的爭論。”）我們談論的是任何法院都希望擁有的最權威的證詞記錄。

為什麼要將法院牽扯進來？ 因為瓦格納拒絕接受關於這個問題的科學共識，就是這樣。 顯然，他認為自己比所有那些世界一流的物理學家都更瞭解。 嘿，他曾在加州大學伯克利分校學習物理學並“從事宇宙射線研究”，儘管沒有提及瓦格納獲得任何實際學位，除了薩克拉門託加州北部大學的法學博士學位。

簡而言之，他只懂得了足以引發恐慌的知識，卻不足以對真正的風險進行科學嚴謹的評估。《每日秀》在一期經典節目中明確指出，至少可以說，瓦格納對機率如何運作的理解天真得無可救藥

!!!!

當然，你不應該斷然否定潛在的風險。 但大型強子對撞機的末日情景在現代物理學史上並非獨一無二。 在 20 世紀 40 年代的曼哈頓計劃期間，人們曾擔心核爆炸會點燃地球大氣層。

斯坦福直線加速器中心的 B 工廠上線時引起了末日擔憂的漣漪，並且在 20 世紀 90 年代，人們擔心費米實驗室的萬億電子伏特加速器可能會創造出一顆超新星，而不是（或除了）發現頂夸克。 所有這些都被證明是毫無根據的。

布魯克海文國家實驗室的相對論重離子對撞機 (RHIC) 在 1999 年啟動時引發了各種世界末日傳言。 國會要求舉行特別聽證會，傳說有一位記者打電話給布魯克海文，詢問相對論重離子對撞機是否已經制造了一個黑洞，吞噬了小約翰·肯尼迪的飛機，因為它飛過長島。（我希望這個故事是杜撰的。）

大多數關於相對論重離子對撞機的恐慌都集中在奇異微子：一種物體，如果奇異夸克在高能碰撞後停留足夠長的時間與上夸克和下夸克結合，就會形成這種物體。 如果由此產生的奇異微子帶有負電荷——即使在奇異微子首先形成的情況下，這種可能性也更小——它將吞噬它遇到的所有正常物質，直到整個宇宙都轉化為奇異微子。 哎呀！

幸運的是，這種情況發生的機率，充其量，與連續中彩票 10 次以上的機率相當。 這還是一個樂觀的估計。 我當時最喜歡的引言是麻省理工學院物理學家羅伯特·賈菲的名言，他對《紐約新聞日報》說，關於奇異微子的形成，更可能的是“一艘宇宙飛船將降落在德克薩斯州中部，外星人會出來告訴我們紐約洋基隊都是外星人。”

微型黑洞可能比奇異微子的形成稍微更有可能。 產生微型黑洞——或頂夸克、希格斯玻色子或假想的引力子，就此而言——需要將足夠的質量集中到非常小的空間中，以達到字面意義上的天文級高能量，才能在實驗室中重現早期宇宙條件。 即使它們被產生，它們也不會構成威脅。 這是為什麼呢？ 兩個詞：霍金輻射。

早在 20 世紀 90 年代，斯蒂芬·霍金就證明了黑洞可以發射微小的輻射粒子，這會導致它們隨著時間的推移失去質量，逐漸消失。 這是黑洞附近的量子真空中彈出的虛粒子對的結果。 通常，它們會碰撞並湮滅成能量，但有時粒子對中的一個會被吸入黑洞，從而導致明顯的能量守恆定律被違反。

黑洞的質量必須因此略微減少，以抵消這種影響並確保能量仍然守恆。 它蒸發的速度取決於黑洞的大小：它越小，蒸發得越快。 因此，即使大型強子對撞機真的產生了微型黑洞，它們的大小也大約只有電子的大小，並且會在幾分之一秒內蒸發殆盡。

最終，反駁最新的“微型黑洞”末日情景的最佳論據與相對論重離子對撞機及其假想的奇異微子的論據相同：這種情況尚未在地球大氣層中發生，而地球大氣層長期以來一直受到宇宙射線的轟擊，至今已有數十億年，但尚未檢測到奇異微子或微型黑洞的證據。

相對論重離子對撞機自 2000 年以來一直在執行。 世界還沒有終結。 當費米實驗室的萬億電子伏特加速器啟動時，世界也沒有終結——儘管恐慌製造者事先大肆渲染，但沒有出現過一次人造超新星——或者當斯坦福直線加速器上線時也沒有終結。 而且世界也不會因為大型強子對撞機而終結。