Pela última vez: o LHC não fará um buraco negro que engolirá a Terra

Havia uma enorme variedade de potenciais novas assinaturas físicas que os físicos têm procurado no LHC, de dimensões extras a matéria escura a partículas supersimétricas e micro-buracos negros. Apesar de todos os dados que coletamos dessas colisões de alta energia, nenhum desses cenários mostrou evidências que apoiem sua existência. (CERN / EXPERIMENTO ATLAS)



Não importa o que Martin Rees ou qualquer outra pessoa diga, a física dita que o mundo é seguro.


O Large Hadron Collider é o acelerador de partículas mais poderoso do mundo.

Uma vista aérea do CERN, com a circunferência do Grande Colisor de Hádrons (27 quilômetros ao todo) delineada. (MAXIMILIAN BRICE (CERN))



No interior, os prótons colidem frontalmente a velocidades máximas de 299.792.455 m/s: 99,99999896% da velocidade da luz.

Os rastros de partículas emanados de uma colisão de alta energia no LHC em 2014. Os rastros do detector são o que usamos para reconstruir o que foi criado no ponto de colisão.

Com um máximo de 13 TeV de energia disponível para a criação de novas partículas, pode fazer com que tudo o que prevemos exista.



As partículas e antipartículas do Modelo Padrão já foram detectadas diretamente, com a última resistência, o bóson de Higgs, caindo no LHC no início desta década. Todas essas partículas podem ser criadas nas energias do LHC, e a esperança é que existam partículas ou entidades adicionais que também possam ser criadas no LHC, embora não haja atualmente evidências diretas para elas. (E. SIEGEL / ALÉM DA GALÁXIA)

Se a física funciona da maneira que pensamos, essa energia é insuficiente para fazer um buraco negro.

O horizonte de eventos de um buraco negro é uma região esférica ou esferoidal da qual nada, nem mesmo a luz, pode escapar. Mas fora do horizonte de eventos, prevê-se que o buraco negro emita radiação. O trabalho de Hawking de 1974 foi o primeiro a demonstrar isso, e foi sem dúvida sua maior conquista científica. (NASA; JÖRN WILMS (TUBINGEN) ET AL.; ESA)

Todos os buracos negros decaem, via radiação Hawking, em escalas de tempo dependentes de sua massa/energia.



O decaimento simulado de um buraco negro não apenas resulta na emissão de radiação, mas no decaimento da massa orbital central que mantém a maioria dos objetos estáveis. Para um buraco negro nas energias do LHC, as escalas de tempo de decaimento são 10^-83 segundos. (A CIÊNCIA DA COMUNICAÇÃO DA UE)

Uma energia de 13 TeV equivale a tempos de decaimento de 10^-83 segundos: 40 ordens de magnitude abaixo do limite de observabilidade da natureza.

Os buracos negros não são objetos isolados no espaço, mas existem entre a matéria e a energia no Universo, galáxia e sistemas estelares onde residem. Eles crescem acumulando e devorando matéria e energia, mas também perdem energia ao longo do tempo devido ao processo concorrente da radiação Hawking. Se você usasse essas mesmas ferramentas de cálculo para determinar o tempo de vida de um buraco negro criado pelo LHC, descobriria que sua existência era totalmente impossível sob as leis da física atualmente conhecidas. (COLABORAÇÃO DO TELESCÓPIO ESPACIAL HUBBLE DA NASA/ESA)

Se existirem dimensões extras, no entanto, esse tempo de decaimento pode ser aumentado em até 10^-23 segundos.

O decaimento de um buraco negro, via radiação Hawking, deve produzir assinaturas observáveis ​​de partículas e antipartículas que seriam únicas e distintas de um cenário em que nenhum buraco negro foi formado. (ORTEGA-FOTOS / PIXABAY)



Nesse cenário, o LHC poderia criar um buraco negro cujos produtos poderiam ser detectados.

A radiação Hawking é o que inevitavelmente resulta das previsões da física quântica no espaço-tempo curvo ao redor do horizonte de eventos de um buraco negro. Atualmente, a massa mínima que um buraco negro pode ter e ainda ser um buraco negro é de 0,00002 gramas: cerca de 15 ordens de magnitude mais forte do que o LHC pode alcançar. (E. SIEGEL)

Para evitar a decadência, a física nova e desconhecida – para a qual não existe evidência – deve ser invocada.

Se existirem dimensões extras, elas devem ser muito pequenas. Mesmo com os maiores valores permitidos, o tempo de decaimento de um buraco negro criado no LHC ainda seria aumentado apenas para uma pequena fração de segundo. (FERMILAB HOJE)

Mesmo que o buraco negro recém-criado fosse estável, não poderia devorar a Terra.

A impressão deste artista mostra uma estrela parecida com o Sol sendo dilacerada pela perturbação das marés à medida que se aproxima de um buraco negro. Para um buraco negro de massa do LHC, essas forças são inconsequentes, pois são insignificantes. (ESO, ESA/HUBBLE, M. KORNMESSER)

A taxa máxima que poderia consumir matéria é de 1,1 × 10^–25 gramas por segundo.

Os buracos negros devorarão qualquer matéria que encontrem. Mesmo que eles sejam criados na superfície da Terra e passem pelo núcleo do planeta, colidindo com prótons, nêutrons e elétrons ao longo do caminho, a taxa de crescimento do buraco negro é tão pequena que não tem chance de ameaçar a Terra. (RAIO X: NASA/CXC/UNH/D.LIN ET AL, ÓPTICO: CFHT, ILUSTRAÇÃO: NASA/CXC/M.WEISS)

Levaria 3 trilhões de anos para crescer até uma massa de 1 kg.

A Terra vista de uma composição de imagens de satélite da NASA do espaço no início dos anos 2000. A Terra tem 6 x 1⁰²⁴ kg de massa; levaria um buraco negro de massa do LHC na ordem de 1⁰³⁶ anos para engolir toda a Terra. (NASA / PROJETO DE MÁRMORE AZUL)

Sob nenhuma circunstância a Terra está em perigo, mesmo que a criação de buracos negros no LHC seja possível.


Principalmente Mute Monday conta a história científica de um objeto, imagem ou fenômeno no Universo em recursos visuais e não mais que 200 palavras. Fale menos; sorria mais.

Começa com um estrondo é agora na Forbes , e republicado no Medium graças aos nossos apoiadores do Patreon . Ethan é autor de dois livros, Além da Galáxia , e Treknology: A ciência de Star Trek de Tricorders a Warp Drive .

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