Учёные случайно создали молекулярную чёрную дыру

26 234 просмотра
Об авторе

Не пугайтесь заголовка. Чёрная дыра, случайно созданная сотрудниками Национальной ускорительной лаборатории SLAC, получилась размером всего лишь с один атом, так что нам ничто не угрожает. Да и название «чёрная дыра» лишь отдалённо описывает наблюдаемый исследователями феномен. Мы неоднократно рассказывали вам о самом мощном в мире рентгеновском лазере, носящем название Linac Coherent Light Source (Линейный источник когерентного света – англ.). Разработано это устройство было для того, чтобы исследователи могли своими глазами увидеть все красоты микроскопического уровня. Но в результате случайности лазер создал миниатюрную молекулярную чёрную дыру.

В январе 2012 года LCLS использовался для того, чтобы воссоздать в лаборатории своего рода крошечную звезду. Лазер создал плотную материю, раскалённую до температуры 2 000 000 градусов Цельсия. Учёные на какое-то время приблизились к пониманию того, что именно происходит внутри Солнца. Но планов по созданию чёрной дыры, пускай даже и молекулярной, у исследователей не было. Это событие стало результатом чистой случайности в ходе одного из многочисленных экспериментов.

LCLS облучает объекты при помощи невероятно ярких рентгеновских вспышек длительностью всего в несколько фемтосекунд. В ходе очередного эксперимента учёные использовали зеркала для того, чтобы сфокусировать лазерный луч в пятно с диаметром всего 100 нанометров, что примерно в 100 раз меньше обычного. Целью эксперимента было исследование реакции тяжёлых атомов на удар жёсткого рентгеновского излучения. Именно поэтому было важно максимально сфокусировать луч лазера. Мощность, полученную в итоге, можно сопоставить со всем солнечным светом, падающим на землю, если сфокусировать его в пятно размером с человеческий ноготь.

Всю эту энергию учёные направили на атомы ксенона, содержащие по 54 электрона каждый, а также на атомы йода, имеющие по 53 электрона. Исследователи предполагали, что те электроны, которые расположены ближе всего к центру атомов, будут удалены, что, по сути, позволит на некоторое время создать подобие «полых атомов» до тех пор, пока электроны с внешних орбит не начнут заполнять промежутки. В случае с ксеноном именно это и произошло. А вот йод повёл себя совершенно иначе. Его атомы, являющиеся частью двух молекул, после потери электронов превратились в некое подобие чёрной дыры, затягивающей в себя электроны из соседних атомов углерода и водорода. Лазер выбивал втянутые в атом чужие электроны до тех пор, пока полностью не разрушил всю молекулу.

Предполагалось, что атом йода потеряет всего 47 электронов, однако с учётом втянутых электронов из соседних атомов, учёные насчитали 54 штуки. И это речь идёт о меньшей молекуле. Что же касается крупной молекулы, исследователи пока всё ещё анализируют результаты эксперимента. Сделать это не так просто, но учёные планируют продолжать свои исследования в данном направлении. Результаты необычного опыта были опубликованы в журнале Nature.

Учёные случайно создали молекулярную чёрную дыру

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

24 комментария

  1. arakeilov

    У физиков есть традиция: собираться каждые 13,7 млд. лет и запускать БАК:-)

  2. fyodorilych

    Вот так может и начнем создавать микровселенные, избыточная энергия которых будет питать наши смартфоны, тачки.. (Рик и Морти :) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  3. Larin

    А если маленькая чёрная дыра окажется внутри моего тела ничего не произойдёт?

  4. Kajus Bonus

    Надо "черная дыра" в скобках писать. Просто выбили мощным энергетическим потоком электроны с их орбит и не более. Удалили источник излучения и не стало никакой "дыры". Однажды физики и для химии напишут правильные формулы, учитывающие все параметры среды и прочих факторов, а тем глядишь и до теории всего доберутся.

    • Baksov

      Спасибо за разъяснение. Так как я ничего не понял из статьи, то готов был поверить в реальность чёрных дыр.

    • Сергей Грэй

      Ребята, ну в первом же абзаце все необходимые пояснения содержатся. К тому же - словосочетание "чёрная дыра" идёт в комплекте со словом молекулярная. Что ещё здесь может быть непонятного? :) (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  5. Sulik

    Дааа уж... Это и не чёрная дыра вовсе, а просто явление, совсееем совсееем слегка напоминающее подобный эффект. Провести параллель можно, но такое смелое утверждение, что это чёрная дыра, просто не этично. Хотя... - почему бы и нет? Поспешили с выводами - засветились в ленте... Лучше бы подробнее исследовали, да потолковее поясняли... А то... - жвачка какая-то, а не статья научная. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • Сергей Грэй

      Ну здесь претензии к американским учёным :) Именно они назвали своё открытие молекулярной чёрной дырой. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  6. Alex_01

    Да все красиво. И статья интересная и заголовок привлекательный, даже стремный. Сразу представляется шайка физиков практиков, которые сами не поняли что произошло и плавно разрастающаяся дыра сожрала всю Землю))) (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

    • Сергей Грэй

      Слово "стрёмный" в данном контексте звучит не очень воодушевляюще :) (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

      • Alex_01

        Ну как сказать))) Внимательно прочитать меня заставил и интерес и частично страх -а точно ли ученые могли контролировать процесс и вовремя остановить эксперимент, если "дыра" получилась случайно?)) Вот отсюда и "стремно" (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

        • Deathlin

          Меня пугает это новость, но немного иначе: если они, физики, додумаются повторить эксперимент в коллайдере с вакуумом, то, в теории, получится знаменитая точка Планкеона. Её контролировать не является возможным, т.к. она в момент своего создания уничтожит всю вселенную и заново законсервирует её в точку. Для подробной информации стоит вникнуть в ядерную физику, физику элементарных частиц (их всего 18) и стоит прочитать теорию большого взрыва, т.к. Марк Планк все связывал именно с ней (и у него только одна недоказанная теория).

  7. deaddreams

    И чего бояться? Даже если создали реальную ЧД таких размеров/массы, она бы испарилась за счет излучения Хоккинга мгновенно, т.к. время испарения пропорционально кубу ее массы. А т.к. тут фигурируют массы отрицательной степени, в кубе они будут еще ничтожней. (например 10^-10 в кубе будет аж 10^-30).

  8. macss

    В природе ЧД образуется на северном и южном полюсе Галактики
    под воздействием законов гидродинамики. Так при среднем размере
    Галактики диаметром около 6 световых лет, скорость вращения на
    экваторе достигает 120 км/сек. Например Солнце/звезда находится
    точно посреди между экватором и полюсом(ЧД), соответственно
    и скорость Солнца 60 км/сек.
    ЧД - это пустота в массе "темной материи" заполняющей Галактику.
    Никакое излучение Хоккинга не в состоянии испарить Пустоту.
    http://german43.livejournal.com

    • DHNWE

      Что Вы вообще делаете на этом сайте? По РЕН ТВ так-то идёт новый выпуск Территории заблуждений.

    • imamontik

      Прям читаю и поражаюсь, почему вы ещё Нобелевскую не получили?)))) Ну или хотя бы грант на свою "великую" теорию (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  9. macss

    Скорость вращения на полюсах Галактики равна нулю.
    Поэтому по законам гидродинамики образуются ЧД.
    При чем тут законы гидродинамики? Так "темная материя"
    находится в жидком состоянии. Из-за этого ее не видно.

  10. Strim

    "Ученый изнасиловал журналиста".
    Но не пугайтесь названия статьи, на самом деле не изнасиловал.

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.