CERN Teilchenbeschleuniger = Ende der Welt???

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Es gab Probleme mit der Stabilität irgendwelcher Bauteile (glaube Magneten), da diese den Belastungen beim Zusammenziehen während des Abkühlens nicht standgehalten haben. Deshalb wurde das Teil wieder abgestellt und jetzt wird wieder gebastelt. Ich glaub im Herbst 2009 soll wieder mit den Tests fortgefahren werden.

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So, ab heute geht es mit dem eigentlichen Experiment los.

Hier geht's zum Livestream: http://webcast.cern.ch/lhcfirstphysics/

http://www.bild.de/BILD/news/2010/03/30/ce...simulation.html

http://www.focus.de/wissen/wissenschaft/te...aid_494246.html

Zwar ist das Katastrophenszenario der Bildzeitung äußerst unwahrscheinlich, aber nicht ganz unmöglich.

Allerdings werden mindestens ein paar Jahre vergehen, bis wir die Auswirkungen merken werden.

Grund: Falls ein Schwarzes Loch entsteht, wird es zunächst ins Erdinnere abwandern, wo es sich mit Masse "ernähren" kann. Wir werden die Auswirkungen zu Beginn dann insofern spüren, als es vermehrt zu Erdbeben kommen wird.

Also, die nächsten Monate werden wir nichts merken, falls ein Schwarzes Loch entstehen sollte.

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Grund: Falls ein Schwarzes Loch entsteht, wird es zunächst ins Erdinnere abwandern, wo es sich mit Masse "ernähren" kann. Wir werden die Auswirkungen zu Beginn dann insofern spüren, als es vermehrt zu Erdbeben kommen wird.

Wie kann man sich das vorstellen? Ein schwarzes Loch ist doch Materie welche eine höhere Gravitation als jegliche andere Materie hat. Wie kann sie dann durch Materie "wandern"?

Lg

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Ich habe heute spasseshalber versucht die Cam zu erreichen ... bei mir war sie tiefschwarz ... das kann nur eines bedeutet: es geht bereits los. Das Ende ist nahe. Die Cam ist schon aufgefressen worden. ^^ Was soll ich jetzt tun?

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Grund: Falls ein Schwarzes Loch entsteht, wird es zunächst ins Erdinnere abwandern, wo es sich mit Masse "ernähren" kann. Wir werden die Auswirkungen zu Beginn dann insofern spüren, als es vermehrt zu Erdbeben kommen wird.

Wie kann man sich das vorstellen? Ein schwarzes Loch ist doch Materie welche eine höhere Gravitation als jegliche andere Materie hat. Wie kann sie dann durch Materie "wandern"?

Lg

Im Prinzip hat das Schwarze Loch eine extrem hohe Gravitation, allerdings nur innerhalb des sogenananten Schwarzschild-Radius des Schwarzen Loches. Innerhalb dieses Radius, der von der Masse des schwarzen Loches abhängig ist, entkommt nicht einmal Licht. Karl Schwarzschild hat diesen sogennaten Ereignishorizont als erster berechnet- übrigens im Schützengraben während des 1. Weltkrieges neben seinen Berechnungen für das Artilleriefeuer.

Dieser Radius ist äußerst gering und würde bei der Erde - wenn sie komplett durch ein mögliches Schwarzes Loch des CERN verschlungen wäre- nur bei einigen Millimetern oder Zentimetern liegen.

Vorher wäre der Schwarzschildradius entsprechend geringer.

Außerhalb des Schwarzschildradius ist das Gravitationsfeld eines Schwarzen Loches von "normaler" Stärke. D.h., wenn am CERN ein Schwarzes Loch entstehen würde, hätte es nur Protonenmassen und das größere Gravitationsfeld der Erde (außerhalb des Ereignishorizontes) würde das Schwarze Loch zum Erdmittelpunkt ziehen. In der gleichen Weise, wie wir auch durch die Erdgravitation zum Erdmittelpunkt gezogen würden. Nur mit einem Unterschied: Wir stürzen durch die abstoßende Wirkung des Elektromagnetismus der Materie nicht zum Erdmittelpunkt. Glücklicherweise :-p

Das Schwarze Loch würde allerdings diese abstoßende Materie einfach "auffressen" ( spätestens ab dem Ereignishorizont)und sozusagen ein kleines, durchgehendes Loch (wie beim Erdöhlbohren) bis zum Erdmittelpunkt erzeugen. Dort würde es dann liegenbleiben und sich von innen von der Materie der Erde ernähren. D.h. irgendwann käme es wohl an der Erdoberfläche zu Einbrüchen ähnlich wie bei Erdbeben.

Wie lange der gesamte Prozeß dauern würde? Das kann keiner genau sagen, die Berechnungen (abhängig von linearem oder exponentiellem Wachstum) gehen von wenigen Jahren bis zu mehrerre Millionen Jahren.

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Grund: Falls ein Schwarzes Loch entsteht, wird es zunächst ins Erdinnere abwandern, wo es sich mit Masse "ernähren" kann. Wir werden die Auswirkungen zu Beginn dann insofern spüren, als es vermehrt zu Erdbeben kommen wird.

Wie kann man sich das vorstellen? Ein schwarzes Loch ist doch Materie welche eine höhere Gravitation als jegliche andere Materie hat. Wie kann sie dann durch Materie "wandern"?

Lg

Eigentlich weiß niemand was ein schwarzes Loch ist, weil niemand da rein gesehen hat. Von daher würd ich nicht mal sagen das da Materie drin ist wie wir sie kennen. Außerdem weiß niemand wie sie sich verhalten würden.

Zweitens gibt es eine Theorie nach der kleine Schwarze Löcher einfach zerstrahlen würden.

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Grund: Falls ein Schwarzes Loch entsteht, wird es zunächst ins Erdinnere abwandern, wo es sich mit Masse "ernähren" kann. Wir werden die Auswirkungen zu Beginn dann insofern spüren, als es vermehrt zu Erdbeben kommen wird.

Wie kann man sich das vorstellen? Ein schwarzes Loch ist doch Materie welche eine höhere Gravitation als jegliche andere Materie hat. Wie kann sie dann durch Materie "wandern"?

Lg

Eigentlich weiß niemand was ein schwarzes Loch ist, weil niemand da rein gesehen hat. Von daher würd ich nicht mal sagen das da Materie drin ist wie wir sie kennen. Außerdem weiß niemand wie sie sich verhalten würden.

Zweitens gibt es eine Theorie nach der kleine Schwarze Löcher einfach zerstrahlen würden.

Was im Schwarzen Loch passiert weiß niemand, allerdings gilt als sicher, daß da die Materie unseres Universums reingezogen wird.

Genaus so sicher, wie wir durch die Gravitationskräfte vorher auseinandergezogen würden und damit sterben würden, bevor wir richtig drin wären.

Zum Thema Zerstrahlung gibt es eine Theorie von Hawking. Wie lange die Zerstrahlung aber dauert, darüber ist man sich auch nicht einig. Es gibt auch Berechnungen von einigen, wenn auch wenigen Physikern die besagen, daß die Hawking Strahlung ewig brauchen würde, bis sie sich vom Rand des Schwarzen Loches (Schwarzschildradius) ins innere "gefressen" hat. D.H. die Erde könnte schon vorher verschlungen sein, bevor das Schwarze Loch verdampft wäre.

Das soll keine Panikmache sein, aber aus meiner Sicht hätte man noch ein paar Jahre theoretische Forschung ins Land ziehen lassen können, um mehr Sicherheit zu bekommen.

Wenn der sehr unwahrscheinliche Fall eintreten sollte, würde es auf Dauer keine Möglichkeit geben, die Erde vor dem Untergang zu retten.

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na klasse ...

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Im Prinzip hat das Schwarze Loch eine extrem hohe Gravitation, allerdings nur innerhalb des sogenananten Schwarzschild-Radius des Schwarzen Loches. Innerhalb dieses Radius, der von der Masse des schwarzen Loches abhängig ist, entkommt nicht einmal Licht. Karl Schwarzschild hat diesen sogennaten Ereignishorizont als erster berechnet- übrigens im Schützengraben während des 1. Weltkrieges neben seinen Berechnungen für das Artilleriefeuer.

Dieser Radius ist äußerst gering und würde bei der Erde - wenn sie komplett durch ein mögliches Schwarzes Loch des CERN verschlungen wäre- nur bei einigen Millimetern oder Zentimetern liegen.

Vorher wäre der Schwarzschildradius entsprechend geringer.

Außerhalb des Schwarzschildradius ist das Gravitationsfeld eines Schwarzen Loches von "normaler" Stärke. D.h., wenn am CERN ein Schwarzes Loch entstehen würde, hätte es nur Protonenmassen und das größere Gravitationsfeld der Erde (außerhalb des Ereignishorizontes) würde das Schwarze Loch zum Erdmittelpunkt ziehen. In der gleichen Weise, wie wir auch durch die Erdgravitation zum Erdmittelpunkt gezogen würden. Nur mit einem Unterschied: Wir stürzen durch die abstoßende Wirkung des Elektromagnetismus der Materie nicht zum Erdmittelpunkt. Glücklicherweise :-D

Das Schwarze Loch würde allerdings diese abstoßende Materie einfach "auffressen" ( spätestens ab dem Ereignishorizont)und sozusagen ein kleines, durchgehendes Loch (wie beim Erdöhlbohren) bis zum Erdmittelpunkt erzeugen. Dort würde es dann liegenbleiben und sich von innen von der Materie der Erde ernähren. D.h. irgendwann käme es wohl an der Erdoberfläche zu Einbrüchen ähnlich wie bei Erdbeben.

Wie lange der gesamte Prozeß dauern würde? Das kann keiner genau sagen, die Berechnungen (abhängig von linearem oder exponentiellem Wachstum) gehen von wenigen Jahren bis zu mehrerre Millionen Jahren.

Danke für die sehr gute Erklärung Merlin. :-p

Lg

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Ich kenne mich mit Physik nicht sooo gut aus.

Aber wenn tatsächlich auch nur eine winzige Wahrscheinlichkeit für einen Erde fressendes Schwarzes Loch bestehen sollte,

dann finde ich es absolut unverschämt das sich ein paar Wissenschaftler heraus nehmen in dieser Hinsicht zu experimentieren.

Woher nehmen sie sich das Recht unsere Erde und unsere Leben aufs Spiel zu setzen??

Ich dachte die Menschheit hätte aus gefährlichen Experimenten gelernt.

Hätten die russischen Bergleute es damals nicht geschafft unter dem AKW Tschernobyl das Wasser weg zu pumpen, dann hätte es ein zweites mal geknallt. Laut dem gegenwärtigen Wissensstand wäre dann Europa unbewohnbar gewesen.

Zack ... einfach so. Wegen eines ach so ungefährlichen Experiments.

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Ich kenne mich mit Physik nicht sooo gut aus.

Aber wenn tatsächlich auch nur eine winzige Wahrscheinlichkeit für einen Erde fressendes Schwarzes Loch bestehen sollte,

dann finde ich es absolut unverschämt das sich ein paar Wissenschaftler heraus nehmen in dieser Hinsicht zu experimentieren.

Woher nehmen sie sich das Recht unsere Erde und unsere Leben aufs Spiel zu setzen??

Ich dachte die Menschheit hätte aus gefährlichen Experimenten gelernt.

Hätten die russischen Bergleute es damals nicht geschafft unter dem AKW Tschernobyl das Wasser weg zu pumpen, dann hätte es ein zweites mal geknallt. Laut dem gegenwärtigen Wissensstand wäre dann Europa unbewohnbar gewesen.

Zack ... einfach so. Wegen eines ach so ungefährlichen Experiments.

Hi ich lass mich hier mal zu einem live Fieldreport hinreissen. Sitze etwa 100m von einem der Kollisionspunkte enfernt und waere wohl der erste hier im Forum der gefressen wuerde. Tatsechlich hab ich keine Angst. Das ganze Gelaber von schwarzen Loechern beruht auf einer unglaublich bescheuerten Begriffs-Verwechslung von

a) schwarzen Loechern die staendig ueberall entstehen und wieder verdampfen (durch die Hoehenstrahlung werden da viel energetischere produziert als durch den LHC)

b) schwarzen Loechern ueber einer riesigen kritischen Masse (~ 2.5 Sonnenmassen). Erst die verschlingen alles.

Sobald man etwas unbekanntem gegenueber steht hat man erst mal Angst. Bei Vorstellung der ersten Dampfbahn -die fuhr 20km/h- glaubten viele, die wuerde durch diese Riesengeschwindigkeit irreparable Gehirnschaedigungen hervorrufen. Journalisten leben z.T. von diesem Effekt. Heute wurde einer Gruppe dieser Spezies erzehlt, unsere schwarzen Loecher wuerden nur Journalisten verschlingen - das haben die 3 Minuten geglaubt. Wuensche weiterhin viel Aufregung und Spass auf diesem Niveau... Aspirin hilft da!

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Wenn das Wörtchen "wenn" in meinem Beitrag nicht wäre dann würde ich Dir im Bezug auf mich vielleicht sogar zustimmen.

So bin ich Dir zwar dankbar für Deine Aufklärung, andererseits ist Deine Art und Weise nicht so mein Fall. Aspirin :-D

BTW:

hatte vor einiger Zeit mal nach Infos gegoogelt. Habe aber nicht wirklich etwas gefunden.

Als Wissenschaftler hast Du da einen ganz anderen Background. Kann mir gut vorstellen das man sich da in Nicht-Wissenschaftler eher schwer hinein versetzen kann.

bearbeitet von AION

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Schnell nochmal HalfLife spielen :>

Wasn Zufall, damit bin ich grad, fertig xD

gordon-freem-cern.jpg

:)

ich finds scharf

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@JohnAntony: Danke für das Lob

a) schwarzen Loechern die staendig ueberall entstehen und wieder verdampfen (durch die Hoehenstrahlung werden da viel energetischere produziert als durch den LHC)

Zwischen der Höhenstrahlung und dem LHC besteht ein großer Unterschied, den ich schon einmal erwähnt habe. Ich zietiere mich mal selbst:

"Wir werden schon seit Millionen Jahren mit Teilchen beschossen, die höhere Energien als die vom CERN haben. Damit müsste die Erde schon längst in einem Scharzen Loch verschwunden sein, wenn solche schon enstanden wären"

Der Unterschied ist, daß diese hochenergetischen Teilchen mit Fast-Lichtgeschwindigkeit im Vergleich dazu auf eine fast ruhende Erde stoßen. D. h das möglicherweise entstandene Schwarze Loch würde die Erde mit einer hohen Geschwindigkeit wieder verlassen. In Cern werden die Teilchen mit Lichtgeschwindigkeit gegeneinder geschossen.

Das ist wie bei 2 Tennisbällen, die man aufeinander schießt. Fliegen diese mit gleicher Geschwindigkeit gegeneinder, so bleiben sie beim Zusammenstoß mehr oder weniger an der gleichen Stelle liegen, so daß das möglicherweise enstandene Schwarze Loch sich erst mal in Ruhe von der Masse der Umgebung ernähren könnte."

Nochmals ein weiteres Argument zum Thema der Zerstrahlung bzw. Verdampfung von kleinen Schwarzen Löchern: Es ist nicht eindeutig geklärt, ob der Hawking-Effekt im Falle von kleinen Schwarzen Löchern anwendbar ist, da seine Berechnung auf einer vernachlässigbaren Krümmung des Ereignishorizontes beruht. D.h. die Berechnungen von Hawking können mit großer Sicherheit nur auf größere Schwarze Löcher angwendet werden, wie sie von Dir unten genannt wurden. Im CERN würden aber kleinere Löcher entstehen, so daß diese möglicherweise nicht schnell zerstrahlen würden und die Erde über Jahre oder Millionen von Jahren verschlingen würde.

b) schwarzen Loechern ueber einer riesigen kritischen Masse (~ 2.5 Sonnenmassen). Erst die verschlingen alles.

Um diese großen Schwarzen Löchern geht es hier gar nicht. Die Prozesse zur Bildung dieser großen Schwarzen Löcher sind auch weitgehend gut erforscht.

Im Falle der kleinen Schwarzen Löcher sind diese Prozesse noch ralativ spekulativ, da diese von der Anzahl zusätzlicher Raumdimensionen abhängig sind, wie sie von der M-Theorie bzw. der Stringtheorie vorhergesagt werden. Diese zusätzlichen Raumdimensionen möchte man ja gerade experimentell am CERN bestimmen. So ein kleines Schwarzes Loch könnte also durchaus nicht zerstrahlen (siehe obige Begründung), damit weiterwachsen und der Erde gefährlich werden.

Bei Vorstellung der ersten Dampfbahn -die fuhr 20km/h- glaubten viele, die wuerde durch diese Riesengeschwindigkeit irreparable Gehirnschaedigungen hervorrufen. Journalisten leben z.T. von diesem Effekt. Heute wurde einer Gruppe dieser Spezies erzehlt, unsere schwarzen Loecher wuerden nur Journalisten verschlingen - das haben die 3 Minuten geglaubt. Wuensche weiterhin viel Aufregung und Spass auf diesem Niveau... Aspirin hilft da!

Zwischen dem Zug und dem Schwarzen Loch besteht allerdings ein ganz kleiner Unterschied.

Im einem Fall hätten bei einem Worst Case Szenario ein paar hundert Menschen einen Gehirnschaden bekommen. Im anderen Fall würde die komplette Menschheit einschließlich aller Tiere und Pflanzen getötet.

Um Mißverständnisse vorzubeugen: Ich bin ein großer Fan des CERN. Ich weiß auch, daß dort großartige und geniale Wissenschaftler arbeiten. Dieses Urteil erlaube ich mir, da ich mit den dortigen Wissenschaftlern Kontakt bekommen habe (und zeitweise noch habe), als mir vor Jahren einmal eine Diplomarbeit angeboten wurde (ich habe zwar einen wissenschaftlich Abschluß an einer renommierten Uni, habe aber bisher nur in der Industrie gearbeitet).

Ich bin mir auch relativ sicher, daß nichts passieren wird. Aber wegen des Wortes "relativ" hätte man zur weiteren Reduzierung des Risikos noch ein paar Jahre theoretische Forschung dranhängen können, bevor man das Experiment startet.

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Kann mir mal jemand fundiert erklären, wie ein derart kleines Schwarzes Loch theoretisch überhaupt Stabilität erreichen soll?

Zur Entstehung braucht´s doch eine gewisses Masse zu Raum Verhältnis. Dieses Verhältnis entspricht so hoher Verdichtung, daß sie (unter normalen Umständen) kaum zu erreichen ist, weil die anderen 3 Grundkräfte neben der Gravitation auch noch ein Wörtchen mitzureden haben.

Man muss die Teilchen ja derart verdichten, daß man sie praktisch ineinander schiebt.

Bei ner sehr großen Masse kann die Gravitation dies bewerkstelligen, sobald die exothermen Fusionsvorgänge im Zentrum mangels Brennstoff zum Stillstand kommen. -> Große Teile des ehemaligen Sterns fallen mangels Strahlungsdruck auf so engen Raum zusammen, daß der Schwarzschildradius unterschritten wird. Et voilà. Schwarzes Loch.

Aber wie soll das bei Protonenmassen funktionieren? Denn das Kräfteverhältnis von Gravitation zur Elektromagnetischen Kraft der einzelnen Teilchen ist ja denkbar ungünstig bei derart geringen Massen.

Geht man davon aus, daß die Protonen und ihre damit verbundenen Wechselwirkungen abrupt aufhören zu existieren, sobald man sie unter einen entsprechenden Schwarzschildradius verdichtet?

Denn bei so einem Kräfteverhältnis müsste die Elektromagnetische Kraft das Konstrukt doch sofort wieder auf ein Niveau über Schwarzschildradius "sprengen"?

bearbeitet von Nivel

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Wasn Zufall, damit bin ich grad, fertig xD

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:)

ich finds scharf

:-D;-) ;-)

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Gast Der Psi-Doktor

Macht euch mal nicht in die Hose. Schwarze Löcher dieser Größenordnung gibt's hier öfter, die verschwinden so schnell wieder, dass sie gar nicht auffallen.

Immer locker bleiben.

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Kann mir mal jemand fundiert erklären, wie ein derart kleines Schwarzes Loch theoretisch überhaupt Stabilität erreichen soll?

Zur Entstehung braucht´s doch eine gewisses Masse zu Raum Verhältnis. Dieses Verhältnis entspricht so hoher Verdichtung, daß sie (unter normalen Umständen) kaum zu erreichen ist, weil die anderen 3 Grundkräfte neben der Gravitation auch noch ein Wörtchen mitzureden haben.

Man muss die Teilchen ja derart verdichten, daß man sie praktisch ineinander schiebt.

Bei ner sehr großen Masse kann die Gravitation dies bewerkstelligen, sobald die exothermen Fusionsvorgänge im Zentrum mangels Brennstoff zum Stillstand kommen. -> Große Teile des ehemaligen Sterns fallen mangels Strahlungsdruck auf so engen Raum zusammen, daß der Schwarzschildradius unterschritten wird. Et voilà. Schwarzes Loch.

Aber wie soll das bei Protonenmassen funktionieren? Denn das Kräfteverhältnis von Gravitation zur Elektromagnetischen Kraft der einzelnen Teilchen ist ja denkbar ungünstig bei derart geringen Massen.

Geht man davon aus, daß die Protonen und ihre damit verbundenen Wechselwirkungen abrupt aufhören zu existieren, sobald man sie unter einen entsprechenden Schwarzschildradius verdichtet?

Denn bei so einem Kräfteverhältnis müsste die Elektromagnetische Kraft das Konstrukt doch sofort wieder auf ein Niveau über Schwarzschildradius "sprengen"?

Mit Deiner Argementation hast Du recht. Allerdings nur, wenn man von 3 Raumdimensionen ausgeht. Die Top-Physiker (u.a viele Nobelpreisträger wie z.B. Weinberg) gehen aber von mehr Dimensionen aus, da man z.B. sonst die Schwäche der Gravitationskraft und andere Dinge nicht erklären könnte. Paradoxerweise behauptet das CERN in seinem Sicherheitsreport, daß diese Zusatzdimensionen spekulativ seien, sucht aber genau nach diesen.

Um Schwarze Löcher zu produzieren, muß eigentlich die Materie auf ein Volumen zusammenpresst werden, das kleiner ist als der entsprechend zugeordnete Ereignishorizont. Das geht bei großen Sternen nur dann, wenn sie eine bestimmte Masse übersteigen, genau wie Du das richtig beschrieben hast.

Jetzt kommen die Extra-Dimensionen der Stringtheorie bei den "Mini"-Schwarzen Löchern ins Spiel: Die Stringtheorie bzw. die M-Theorie geht davon aus, daß die für die Gravitationswechselwirkung verantwortlichen Gravitonen durch Strings beschrieben werden können, die durch die verschiedenen Dimensionen wandern können. Das ganze wird hier ab Minute 03:45 sehr anschaulich und verständlich beschrieben. Durch die Verteilung auf die verschiedenen Dimensionen erscheinen die Gravitonen in unserer dreidimensionalen Welt verdünnt und das Gravitationsgesetz hat die uns nach Einstein bzw. Newton bekannte Form.

Nun ist es aber so, daß dort, wo sich die Gravitonen der Extradimensionen bemerkbar machen, die Gravitation bei einem Mini-Schwarzen Loch mit fallendem Abstand zum Massezentrum stärker zunehmen würde, als man dies nach den für unsere dreidimensionale Welt gültigen Gravitationsgesetzen erwarten würde. Damit muß man die Materie nicht so stark komprimieren, damit sie ein Schwarzen Loch bilden kann. Voraussetzung dafür wäre, daß die Extradimensionen groß genug sind. Wenn das der Fall ist, würde dazu ein Beschleuniger wie der LHC ausreichen, um so ein Mini-Loch zu produzieren.

Da die Kollisionsenergie im LHC der Masse von einigen tausend Protonen entspricht, könnten entsprechend schwere Teilchen aus der Trümmerwolke der Kollision "auskondensieren". Dabei könnte ein Schwarzes Loch von einigen tausend Protonenmassen entstehen, falls alle sieben Extradimensionen der Stringtheorie z.B. nicht kleiner sind als das Zehnfache der Größe eines Urankerns.

bearbeitet von Merlin

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