Para hacer eso, se necesitarían aceleradores mucho más potentes que los que tenemos hoy. En teoría, la masa de “agujero negro” (BH) más pequeña posible es la masa de Planck, m [matemática] _P [/ matemática] = ( ħc / G ) [matemática] ^ {0.5} [/ matemática] ≈ 0.000000022 kg (≈ 22 microgramos (μg)).
Un m [matemático] _P [/ matemático] es energía equivalente a m [matemático] _P [/ matemático] c [matemático] ^ 2 [/ matemático] ≈ 2 GJ (dos mil millones de julios, también conocido como ” Energía de Planck “), o ≈ 1.3 × 10 [matemática] ^ {19} [/ matemática] TeV: el registro actual de energía del acelerador es ≈ 13 TeV ( LHC ). Haz las matematicas.
Un BH con una masa de ≈ 22 μg (según Hawking) se “evaporaría” en energía en un instante que dura ≈ 8.7 × 10 [matemática] ^ {- 40} [/ matemática] segundo … Técnicamente, “una fracción de un segundo “, pero una fracción extraordinariamente pequeña . La luz en el espacio libre viajaría solo only 2.7 × 10 [matemática] ^ {- 31} [/ matemática] metro en esa segunda fracción infinitesimal.
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Basado en el razonamiento teórico anterior, respondería que tales experimentos no son (¿todavía?) Posibles. Ni siquiera “en principio”. Necesitaríamos un acelerador mucho más grande que el LHC dirigido por el CERN.
La razón del límite inferior de masa mH [math] _P [/ math] BH, según el artículo de Wikipedia Micro Black Hole, sección Masa mínima de un agujero negro:
[…] La longitud de onda de Compton, λ = h / Mc , donde h es la constante de Planck, representa un límite en el tamaño mínimo de la región en la que se puede localizar una masa M en reposo. Para una M suficientemente pequeña, la longitud de onda de Compton reducida ( λ = ħ / Mc , donde ħ es la constante de Planck reducida) excede la mitad del radio de Schwarzschild, y no existe una descripción del agujero negro. Esta masa más pequeña para un agujero negro es, por lo tanto, aproximadamente la masa de Planck.
Más detalles, del artículo de Wikipedia Partícula de Planck:
Una partícula de Planck , llamada así por el físico Max Planck, es una partícula hipotética definida como un pequeño agujero negro cuya longitud de onda de Compton es igual a su radio de Schwarzschild. Su masa es, por lo tanto, aproximadamente la masa de Planck, y su longitud de onda de Compton y el radio de Schwarzschild son aproximadamente de la longitud de Planck. […]
En comparación con un protón, por ejemplo, la partícula de Planck sería extremadamente pequeña (su radio sería igual a la longitud de Planck, que es aproximadamente 10 [matemática] ^ {- 20} [/ matemática] veces el radio del protón) y masiva (la masa de Planck es 10 [matemática] ^ {19} [/ matemática] veces la masa del protón). La partícula de Planck también tendría una existencia muy fugaz, evaporándose debido a la radiación de Hawking después de aproximadamente 5 × 10 [matemática] ^ {- 39} [/ matemática] segundos.
Algunas otras propiedades bastante extravagantes de un m [math] _P [/ math] BH son:
- Temperatura [matemática] ^ {[1]} [/ matemática] T [matemática] _ {BH} [/ matemática] = ћc [matemática] ^ 3 [/ matemática] / (8 πGMk [matemática] _B [/ matemática]) ≈ 5.6 × 10 [matemáticas] ^ {30} [/ matemáticas] K
- “ Vida útil ” [matemáticas] ^ {[2]} [/ matemáticas] = 5120 πG [matemáticas] ^ 2 [/ matemáticas] 2 M [matemáticas] ^ 3 [/ matemáticas] / ( ћc [matemáticas] ^ 4 [/ matemática]) ≈ 8.7 × 10 [matemática] ^ {- 40} [/ matemática] s. Esto sería muy difícil de medir.
- Luminosidad [matemática] ^ {[3]} [/ matemática] = ћc [matemática] ^ 6 [/ matemática] / (15360 πG [matemática] ^ 2 [/ matemática] M [matemática] ^ 2 [/ matemática]) ≈ 7.5 × 10 [matemáticas] ^ {47} [/ matemáticas] W. La energía de una masa de Planck (= energía de Planck ≈ 2 GJ), se “evaporaría” en muy poco tiempo, produciendo una explosión considerable y muy caliente.
- “ Entropía ” [matemática] ^ {[4]} [/ matemática] = k [matemática] _B [/ matemática] A / (4 ℓ [matemática] _P ^ 2 [/ matemática]) ≈ 1.7 × 10 [matemática] ^ {–22} [/ matemáticas] J / K. Casi cero …
Ver también:
- Quora – ¿Cuál es el agujero negro más pequeño posible?
- Quora: ¿qué podría pasar si un experimento de laboratorio del CERN generara un agujero negro?
- medium.com ( “Comienza con un golpe” de Ethan Siegel ) – ¿Podría el LHC hacer un agujero negro mortal?
Notas al pie
[1] Fuente: Wikipedia ( Radiación de Hawking), Temperatura del espectro de Planck . Esta presentación (2005) dice que esta fórmula es: “Una de las fórmulas más bellas y profundas en física en los últimos cincuenta años”).
[2] Fuente: Wikipedia ( Radiación de Hawking).
[3] Fuente: Wikipedia ( Hawking Radiation), esto se llama la ley de potencia de radiación Stefan-Boltzmann-Schwarzschild-Hawking.
[4] Fuente: Wikipedia ( termodinámica del agujero negro), a veces llamada fórmula de Bekenstein-Hawking (sí, Jakob Bekenstein la encontró primero).