Este foro parece estar de acuerdo en que una bola de billar acelerada a velocidades ultrarrelativistas no se convierte en un agujero negro. (Consulte la pregunta reciente " Si una masa de 1 kg se acelerara cerca de la velocidad de la luz, ¿se convertiría en un agujero negro? ") Por otro lado, los científicos del LHC se toman muy en serio la formación de agujeros negros por la colisión de protones. Por lo tanto, supongo que se acordará que dos bolas de billar ultrarrelativistas que chocan de frente con la energía requerida formarán un agujero negro. La pregunta es, supongamos que las dos bolas de billar relativistas están en pistas antiparalelas que simplemente se tocan, pero pasan dentro del radio del supuesto agujero negro formado por su masa-energía combinada. ¿Se seguirá formando el agujero negro? ¿Si no, porque no?
En primer lugar, si bien existen modelos superficialmente plausibles en los que el LHC puede producir agujeros negros microscópicos, es muy poco probable que esto suceda . Esta posibilidad solo puede ocurrir si hay dimensiones extra grandes o distorsionadas del espacio que ya son relevantes en la escala de energía del LHC: un TeV. Sin embargo, incluso si esas dimensiones existen, los agujeros negros estarán entre las últimas cosas que se crearán . Los principales investigadores detrás de estos modelos, como Lisa Randall y Nima Arkani-Hamed (para elegir a las personas más famosas tanto de ADD como de RS), han escrito artículos que explican el mismo hecho.
Incluso si se crearan los agujeros negros, serían indistinguibles , al menos para los profanos, de otras partículas elementales inestables . Por supuesto, todas las preocupaciones sobre el destino de la Tierra se basan en confundir las propiedades de los agujeros negros diminutos y los grandes.
En segundo lugar, si chocan dos bolas de billar y en algún momento, ambos objetos encajan en un volumen lo suficientemente más pequeño que un número comparable al radio de Schwarzschild de un agujero negro correspondiente a la masa dada por la energía del centro de masa del dos bolas, entonces se formará un agujero negro.
La oración anterior contiene una estimación de orden de magnitud . Es muy difícil, y probablemente dependiendo de la geometría de las bolas y otras cosas, calcular el coeficiente numérico exacto. Pero si está satisfecho con las estimaciones del orden de magnitud, entonces es cierto que si las bolas encajan en el tamaño del agujero negro, desde el punto de vista del sistema de inercia del centro de masa, se formará el agujero negro.
La formación de un agujero negro es algo sutil. Es casi seguro que no será el caso de que toda la energía se almacene en el nuevo agujero negro. Una parte del O (50%) de la energía de las veloces bolas iniciales se irradiará en forma de ondas gravitacionales antes de que se forme el agujero negro.
Pero moralmente hablando, lo que dices es cierto. Las bolas no tienen que chocar directamente. Cuando se acercan el uno al otro, independientemente del hecho de que cambiarán un poco la dirección, el espacio a su alrededor simplemente se curva de la manera correcta que conduce a la aparición del horizonte de eventos. Después de un corto tiempo, el agujero negro inicialmente anisotrópico irradia la energía (mediante "modos de timbre") y se asienta en un agujero negro de Kerr (rotatorio) cilíndricamente simétrico , y luego se relaja más lentamente a través de la radiación de Hawking hacia la forma de Schwarzschild esféricamente simétrica que tenemos. saber.
Miguel
but pass within the radius of the putative black hole formed by their combined mass-energy¿No sería este radio mucho más pequeño que el radio inicial de cualquiera de las bolas, lo que implica que tienen que chocar para tener la posibilidad de formar un agujero negro?