اصطياد الثقوب السوداء المجهرية سريع

الأصل: "A search for microscopic black holes, string balls, and sphalerons in proton-proton collisions at $$\sqrt{s}$$ = 13 TeV"
· CMS Collaboration
arXiv:2604.10732 · 2026-04-12 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
بحث فيزيائيون في مصادم الهادرونات الكبير عن ثقوب سوداء صغيرة، ولم يعثروا عليها — وهذا خبر جيد لاختبار النظريات.

📄 معروضة نسخة «بسيط» — «مبسّط» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها.

في الفترة من 2016 إلى 2018، اصطدمت البروتونات في مصادم الهادرونات الكبير في سيرن بطاقة 13 تيرا إلكترون فولت — كما لو تم تسريع حبتي بازلاء إلى سرعات يجعل اصطدامهما يولد سربًا كاملًا من الجسيمات الجديدة. وفي هذا السرب، بحث الفيزيائيون عن أكثر الضيوف غرابة: ثقوب سوداء مجهرية، وعقد من الأوتار، وسفاليرونات كهروضعيفة. لم يظهر أي منها، لكن البحث نفسه كان الأكثر دقة في التاريخ.

لو كانت هناك أبعاد خفية في عالمنا، كما تفترض بعض النظريات، لكانت الثقوب السوداء قد تولد في كل تصادم بروتوني. غياب آثارها يعني أن هذه الأبعاد إما صغيرة جدًا أو غير موجودة إطلاقًا.

ولكي لا يفوتوا أي إشارة، طبق الباحثون نهجين جديدين. تعتمد الطريقة الأولى على شكل توزيع مجموع العزوم العرضية لجميع الجسيمات في الحدث — ويظل هذا التوزيع ثابتًا بغض النظر عن الجسيمات التي تولدت. أما الطريقة الثانية فتصنف الأحداث وفقًا لتقارب خصائصها، مثلما تُصنف الصور حسب التشابه، مما يسمح بتمييز التصادمات غير العادية. وقد أتاح ذلك تحديد أن الثقوب السوداء الأخف من 8.4–11.4 تيرا إلكترون فولت (أثقل بحوالي 9000 مرة من البروتون) غير موجودة باحتمال 95%. كما أن نسبة تفاعلات الكوارك-كوارك فوق عتبة السفاليرون الكهروضعيف لا تتجاوز 0.0034.

هذه النتيجة ليست مخيبة للآمال، بل تحدد حدود الممكن. كل جسم لم يُعثر عليه هو لبنة في الجدار الفاصل بين قوانين الفيزياء المثبتة والفرضيات الجريئة. المصادم، مثل منخل عملاق، يغربل الواقع، وما لا يمر عبر ثقوبه يبقى فقط في خيال المنظرين.

الثقب الأسود المجهري، لو وُلد في المصادم، لتبخر في أجزاء من الثانية بسبب إشعاع هوكينج — قبل أن يتمكن من ابتلاع ذرة واحدة من كاشف.

في مسلسل «ستارغيت SG-1»، استُخدمت الثقوب السوداء المجهرية كأسلحة قادرة على تدمير كوكب بأكمله — والفيزيائيون في LHC يتحققون مما إذا كانت مثل هذه الأجسام ممكنة من حيث المبدأ.

العلماء
Jacob BekensteinStephen HawkingAlbert EinsteinHans BetheLise MeitnerMargaret Burbidge
المفاهيم
طاقة التصادم كاشف سي إم إس تصادم البروتونات تعاون CMS بيسي الثالث فجوة كتلة الثقب الأسود ثقب أسود مجهري بحث عن أحداث نادرة كوارك ساحر ميزون ليزر z البحث عن جسيمات خارج النموذج القياسي نطاق كتلة تقنيات كشف النيوترونات مصادم الهادرونات الكبير مطيافية البروتون تيراإلكترون فولت الوتر الكوني غيغا إلكترون فولت ميكروإلكترون فولت