重温大型强子对撞机的末日预言

本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点

我们目前躲在波士顿，和东北部的其他人一起准备迎接飓风桑迪的肆虐，并懊恼自己没有明智地待在阳光明媚的洛杉矶。（但是我们参加的推进自然主义前进会议非常棒，我们在会上从一些非常聪明的人那里学到了很多关于现实的本质、涌现、道德、意识和自由意志的知识——并且很高兴地发现哲学家丹尼尔·丹尼特看起来像一位和蔼可亲的知识分子圣诞老人。）

但是桑迪并不是唯一的灾难预兆；今年也是玛雅末日年。上周，我的几位科学作家同事和我一样，对史蒂夫·奥尔顿推出的一部新的通俗虚构惊悚小说的新闻稿感到非常可笑：福波斯：玛雅恐惧。如果不是其不寻常的物理主题营销策略，这本身并不特别值得注意。根据新闻稿

早在七月，日内瓦的物理学家就宣布了希格斯玻色子，即“上帝粒子”的存在，这是一种被认为是理解宇宙构成的关键的亚原子粒子。这些物理学家忘记提及的是，使用大型强子对撞机以接近光速的速度将质子撞击在一起，也会产生一种潜在的行星终结副产品——微型黑洞。

尽管欧洲核子研究中心（CERN）的物理学家认为这些黑洞太小，不会对地球构成威胁，但纽约时报畅销书作家史蒂夫·奥尔顿刚刚发布的一本新书将大型强子对撞机与玛雅历法预言的两个非常真实的灾难性威胁联系起来，末日事件预计在今年12月21日发生。

关于支持科学新闻

如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道： 订阅。 通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们今天世界的发现和思想的具有影响力的故事的未来。

根据同一份新闻稿，奥尔顿真的咨询了未具名的物理学家，他们说小说中描述的离奇情节完全有可能发生，就是这样！科学！ 该新闻稿还包括这个无意中令人捧腹的预告片

io9 的安娜莉·纽伊茨 已经发表了评论，并给予了适当程度的嘲讽：“我喜欢作者‘咨询了物理学家’。 关于什么？ 他们的晚餐计划？ 衡量他耳边呼啸而过的风产生的流体动力学的最佳方法？”

但我认为有必要提供几篇较早的鸡尾酒会物理学博文的更新版本，以解决整个“大型强子对撞机将用微型黑洞摧毁世界”的无稽之谈——因为它远未消失在历史的尘埃中，反而不断在疯子社区中流传，最近一次是在一起德国妇女要求关闭大型强子对撞机的诉讼案中。 德国法院驳回了她的诉讼，但这已经是她第二次尝试这种噱头了。

而且她不是第一个因毫无根据的恐惧而寻求法律追索权的人。 早在 2006 年，夏威夷美国地方法院就提起诉讼，寻求对欧洲核子研究中心及其大型强子对撞机建造合作伙伴发出临时限制令。 在这种情况下，原告希望将启动准备工作“至少”推迟四个月，以便“重新评估”对撞机的安全性。 因为，你知道，它可能会通过制造微型黑洞来摧毁世界。 主要原告是一位“前核安全官员”沃尔特·瓦格纳。

不要误会我的意思。 我坚信科学有责任评估其实验的安全性，特别是对于像大型强子对撞机这样庞大的项目。 大型强子对撞机的科学家们已经这样做了。 对于任何关注加速器设计和建造过去 20 年发展的人来说，这些担忧都不是新鲜事。 世界一流的科学头脑已经充分且公正地考虑了固有的风险，他们非常非常认真地对待确保运行安全的责任。 坦率地说，暗示情况并非如此是对世界高能物理学界的侮辱。

在启动大型强子对撞机之前，进行了不止一次，而是三次安全评估。（一位欧洲核子研究中心理论家告诉《纽约时报》：“黑洞吞噬地球的可能性太严重了，不能把它当作疯子之间的争论。”）我们谈论的是任何法院都希望拥有的最权威的证词记录。

为什么要将法院牵扯进来？ 因为瓦格纳拒绝接受关于这个问题的科学共识，就是这样。 显然，他认为自己比所有那些世界一流的物理学家都更了解。 嘿，他曾在加州大学伯克利分校学习物理学并“从事宇宙射线研究”，尽管没有提及瓦格纳获得任何实际学位，除了萨克拉门托加州北部大学的法学博士学位。

简而言之，他只懂得了足以引发恐慌的知识，却不足以对真正的风险进行科学严谨的评估。《每日秀》在一期经典节目中明确指出，至少可以说，瓦格纳对概率如何运作的理解天真得无可救药

!!!!

当然，你不应该断然否定潜在的风险。 但大型强子对撞机的末日情景在现代物理学史上并非独一无二。 在 20 世纪 40 年代的曼哈顿计划期间，人们曾担心核爆炸会点燃地球大气层。

斯坦福直线加速器中心的 B 工厂上线时引起了末日担忧的涟漪，并且在 20 世纪 90 年代，人们担心费米实验室的万亿电子伏特加速器可能会创造出一颗超新星，而不是（或除了）发现顶夸克。 所有这些都被证明是毫无根据的。

布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机 (RHIC) 在 1999 年启动时引发了各种世界末日传言。 国会要求举行特别听证会，传说有一位记者打电话给布鲁克海文，询问相对论重离子对撞机是否已经制造了一个黑洞，吞噬了小约翰·肯尼迪的飞机，因为它飞过长岛。（我希望这个故事是杜撰的。）

大多数关于相对论重离子对撞机的恐慌都集中在奇异微子：一种物体，如果奇异夸克在高能碰撞后停留足够长的时间与上夸克和下夸克结合，就会形成这种物体。 如果由此产生的奇异微子带有负电荷——即使在奇异微子首先形成的情况下，这种可能性也更小——它将吞噬它遇到的所有正常物质，直到整个宇宙都转化为奇异微子。 哎呀！

幸运的是，这种情况发生的概率，充其量，与连续中彩票 10 次以上的概率相当。 这还是一个乐观的估计。 我当时最喜欢的引言是麻省理工学院物理学家罗伯特·贾菲的名言，他对《纽约新闻日报》说，关于奇异微子的形成，更可能的是“一艘宇宙飞船将降落在德克萨斯州中部，外星人会出来告诉我们纽约洋基队都是外星人。”

微型黑洞可能比奇异微子的形成稍微更有可能。 产生微型黑洞——或顶夸克、希格斯玻色子或假想的引力子，就此而言——需要将足够的质量集中到非常小的空间中，以达到字面意义上的天文级高能量，才能在实验室中重现早期宇宙条件。 即使它们被产生，它们也不会构成威胁。 这是为什么呢？ 两个词：霍金辐射。

早在 20 世纪 90 年代，斯蒂芬·霍金就证明了黑洞可以发射微小的辐射粒子，这会导致它们随着时间的推移失去质量，逐渐消失。 这是黑洞附近的量子真空中弹出的虚粒子对的结果。 通常，它们会碰撞并湮灭成能量，但有时粒子对中的一个会被吸入黑洞，从而导致明显的能量守恒定律被违反。

黑洞的质量必须因此略微减少，以抵消这种影响并确保能量仍然守恒。 它蒸发的速度取决于黑洞的大小：它越小，蒸发得越快。 因此，即使大型强子对撞机真的产生了微型黑洞，它们的大小也大约只有电子的大小，并且会在几分之一秒内蒸发殆尽。

最终，反驳最新的“微型黑洞”末日情景的最佳论据与相对论重离子对撞机及其假想的奇异微子的论据相同：这种情况尚未在地球大气层中发生，而地球大气层长期以来一直受到宇宙射线的轰击，至今已有数十亿年，但尚未检测到奇异微子或微型黑洞的证据。

相对论重离子对撞机自 2000 年以来一直在运行。 世界还没有终结。 当费米实验室的万亿电子伏特加速器启动时，世界也没有终结——尽管恐慌制造者事先大肆渲染，但没有出现过一次人造超新星——或者当斯坦福直线加速器上线时也没有终结。 而且世界也不会因为大型强子对撞机而终结。