Schwarze Löcher - Bereiten die Physiker mit

großen Beschleunigern den Doomsday vor?

Amand Fäßler, TübingenRC Winterthur 14. Juli 2010

Fäßler, Tübingen

Amand Fassler, Tübingen

Wie schnell muss man einen Stein hoch werfen, dass er das

Schwerefeld der Erde verlässt?

Bewegungsenergie grösser als Anziehung !

v = Fluchtgeschwindigkeit aus Erdanziehung = 11,2 km/sec

v = Fluchtgeschwindigkeit von Sonnenoberfläche = 617 km/sec

Amand Fassler, Tübingen

Höchste Geschwindigkeit = Lichtgeschwindigkeit = c

Bewegungsenergie des Lichtes kleiner als Gravitationsanziehung

von M Schwarzes Loch

Amand Fassler, Tübingen

Erde Schwarzes Loch:

Durchmesser kleiner als 2 Zentimeter

Sonne Schwarzes Loch:Durchmesser kleiner als 6 Kilometer

Amand Fassler, Tübingen

Gibt es solche Schwarzen Löcher?

Im Zentrum der Milchstraße ein

Schwarzes Loch von 3,6 Millionen Sonnenmassen

Schwarzes Loch im Zentrum unserer Milchstraße von 3,6 Millionen

Sonnenmassen

Schwarzes Loch im Zentrum unserer Milchstraße

Bewegung von Sternen um ein Schwarzes Loch mit

3 600 000 Sonnenmassen im Zentrum der Milchstraße.

( genzel.avi)

Bahn von Sternen 1992 – 2006innerhalb von 10 Lichttagen um das Zentrum der

Milchstraße (Sagitarius A*, Daten von Genzel).

Das Zentrum der Milchstraße ist 25 000 Lichtjahre von der Sonne entfernt.Sichtbares Licht wird an Staub absorbiert. Wir können bis zum Zentrum mit infrarotem Licht sehen.

Amand Fassler, Tübingen

Der „Large Hadron Collider“ bei Genf ist ein Ringbeschleuniger von 27 km Länge

mit einer Kollisionsenergie von Proton auf Proton von 7+7 = 14 [TeV] = 14*1012 [eV].

Größter Beschleuniger der Welt 2008/2010

7 TeV Protonen 7 TeV Protonen

14 Billionen Elektronen-volt = 14 TeV erst 2013.

Fäßler, Tübingen

Fäßler, Tübingen

Fäßler, Tübingen

Unfall am 19. September 2008.Verbindung wird durch Strom aufgeheizt. Flüssiges Helium tritt explosionsartig aus.

53 Magnete beschädigt und ausgebaut (39 Dipole und 14 Quadrupole)Reparatur, Reinigung und Einbau bis Herbst 2009Strahl Spätherbst 2009Frühjahr 2010: Energie 3,5 + 3,5 TeV = 7 Billionen eV2013: 7 + 7 TeV = 14 Billionen eV

Amand Fassler, Tübingen

Computer-Simulation des Proton-Proton-Stoßes am LHC.

Fäßler, Tübingen

ATLAS-Detektor3000 Wissenschaftler

Fäßler, Tübingen

Aufbau des CMS-Detektors am „Large Hadron Collider“

Amand Fassler, Tübingen

Warum so hohe Energien? Wir können die Naturgesetze näher am Urknall testen.

10-32 Sekunden nach Urknall und 1015 Grad Celsius. Neue Physik ?

Amand Fassler, Tübingen

Wir wollen mit dem LHC die Physik jenseits des Standard-Modells untersuchen.

Können wir unseren Kopf durch die Kristallsphäre des Aristoteles strecken?

Amand Fassler, Tübingen

Bedingung für Schwarzes Loch:

M = 14 TeV = 2,5*10-23 [kg] Schwarzschild-Radius

R = 3,7*10-50 [Meter].

Heisenbergsche Unschärfe-Relation:Energie > 5*1032 [TeV]

Amand Fassler, Tübingen

Mit 14 TeV im Standard-Modell kein Schwarzes Loch

Dies ist jedoch möglich in der String-Theorie: Kernkraft = elektromagnetische Kraft =

Schwache Kraft (Betazerfalls) = Schwerkraft.

Amand Fassler, Tübingen

Kosmische Strahlen bombardieren laufend die Erde mit Energien bis 1021 [eV]

(Victor Hess 1913; Univ. Graz; Nobelpreis 1936).

Energien sind bis zu 100 Millionen mal größer als die LHC Energie von 14*1012 [eV]

Amand Fassler, Tübingen

Schwarze Löcher von Kosmische Strahlung werden mit großer Geschwindigkeit erzeugt und

fliegen durch die Erde.

LHC erzeugt Schwarze Löcher in Ruhe !

Amand Fassler, Tübingen

Schwarzen Löcher können auch geladen sein und werden in der Erde durch die elektrische

Wechselwirkung gestoppt.

Die Erde dürfte nicht mehr existieren.

Neutrale Schwarze Löcher werden in Neutronensternen gestoppt.

Es dürften keine Neutronensterne existieren.

Amand Fassler, Tübingen

Warum gibt es dennoch die Erde

und Neutronensterne?

Mini-Schwarze-Löcher zerfallen

duch (Stephen) Hawking-Strahlung

AbstandEnergie

Schwarzschild-Radius

e- e+

Schwarzes Loch 14 TeV

Amand Fassler, Tübingen

Mini-Schwarze Löcher zerfallen extrem schnell durch Hawking-Strahlung, bevor sie das nächste Teilchen treffen.

Wir können beruhigt schlafen auch bei voller Energie des

LHC im Jahr 2013!

ENDE