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Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

  1. mtheory

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    août 2004
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    Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Depuis la fin des années 90,à partir de 1998 pour être précis, on considère sérieusement la possibilité de fabriquer des minis trous noirs au LHC par collision de protons/anti protons.
    Avant cette date, l'énergie nécessaire pour sonder directement la physique des cordes(ou la gravité quantique) nécessitait un acélérateur grand comme la Voie Lactée au minimum .
    En regardant de plus près les équations des cordes, ou simplement avec dimensions suplémentaires, on s'est aperçu que ce n'était pas forcément une nécessité.
    La masse de Planck habituelle se calcule à partir de la constante de gravitation que nous mesurons,or celle-ci est en fait reliée à la vraie constante de gravitation en dimension 4+n par un facteur qui dépend du volume (ou de la métrique) des dimensions supplémentaires.
    En jouant sur la taille de ces dimensions compactifiées (ou sur leur métrique) on peut diminuer la valeur de l'énergie où se manifeste la théorie des cordes et/ou la gravitation quantique.
    Certains arguments indiquent que cette valeur pourrait être de 2 ou 3 Tev, or le LHC devrait grimper à 14 Tev !!
    La création de minis trous noirs au LHC devient possible,et leur évaporation par effet Hawking est un signal caractéristique pour les détecteurs.En l'étudiant beaucoup d'informations peuvent être obtenues,la taille des dimensions supplémentaires,la physique de l'Univers vers le temps de Planck etc...
    Si ces modèles à basse masse de Planck sont corrects alors les effets de cordes,de gravitation quantique avec trous noirs seront DOMINANTS au LHC.
    On pourrait donc tester DIRECTEMENT la théorie des cordes avec ces minis trous noirs.

    Un document sur cela:

    http://www-library.desy.de/preparch/.../landsberg.pdf

    On consultera aussi la home page d'Aurélien Barrau sur l'importance des minis trous noirs en général en physique:

    http://lpsc.in2p3.fr/ams/aurelien/

    -----

     


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  2. mtheory

    Date d'inscription
    août 2004
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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Citation Envoyé par mtheory
    La création de minis trous noirs au LHC devient possible,et leur évaporation par effet Hawking est un signal caractéristique pour les détecteurs.En l'étudiant beaucoup d'informations peuvent être obtenues,la taille des dimensions supplémentaires,la physique de l'Univers vers le temps de Planck etc...
    Si ces modèles à basse masse de Planck sont corrects alors les effets de cordes,de gravitation quantique avec trous noirs seront DOMINANTS au LHC.
    On pourrait donc tester DIRECTEMENT la théorie des cordes avec ces minis trous noirs.
    Facile à lire:

    http://xxx.soton.ac.uk/abs/hep-th/0205027
     

  3. Lambda0

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    juillet 2004
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    885

    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Bonjour

    quelques questions (qui paraitront un peu naives, comme je ne connais rien aux trous noirs) :

    - Quelle est l'ordre de grandeur de temps d'évaporation de ces mini-trous noirs ?
    - S'ils sont assez gros au départ, peuvent-ils grossir en accrétant de la matière, plus vite qu'ils ne s'évaporeraient, comme les trous noirs stellaires ?
    - Ce processus d'accrétion libèrerait-t-il de l'énergie de la même façon ?
    - Une fontaine d'énergie miraculeuse, pour un lointain avenir ?

    A+
     

  4. mtheory

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    août 2004
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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Citation Envoyé par Lambda0
    Bonjour

    quelques questions (qui paraitront un peu naives, comme je ne connais rien aux trous noirs) :

    - Quelle est l'ordre de grandeur de temps d'évaporation de ces mini-trous noirs ?
    Bizzarement j'arrive plus à mettre la main dessus,je sais que c'est très très rapide,je continue à chercher.

    - S'ils sont assez gros au départ, peuvent-ils grossir en accrétant de la matière, plus vite qu'ils ne s'évaporeraient, comme les trous noirs stellaires ?
    Dans le cas de ceux du LHC c'est impossible ,dans l'Univers primordiale ça dépendait de la densité,de la vitesse d'expansion et de la taille des minis trous noirs produits.Je crois qu'en gros,une fois formés,ils ne font que décroitre.
    Cela pose d'ailleurs des contraintes, dans le cas cosmologique, car si trop de minis trous noirs primordiaux se sont formés cela peut perturber la nucléosynthèse ou donner trop de burst en gamma/rayon X pour ceux dont le stade d'évaporation finale est récent dans l'histoire de l'Univers.
    Plus le trou noir est petit, plus il s'évapore vite.C'est vraiment super lent pour un trou noir de la taille du soleil mais un trou noir primordiale de la masse d'une petite montagne s'évaporerait vite actuellement seulement .

    - Ce processus d'accrétion libèrerait-t-il de l'énergie de la même façon ?
    - Une fontaine d'énergie miraculeuse, pour un lointain avenir ?

    A+
    Si on en avait un, disons de la taille d'une voiture sous la main, oui je pense.

    Mais dans le système solaire y en a pas il semble.
     

  5. mtheory

    Date d'inscription
    août 2004
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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Citation Envoyé par Lambda0
    - Quelle est l'ordre de grandeur de temps d'évaporation de ces mini-trous noirs ?
    Il semblerait que ce soit 10-27 seconde pour un trou noir d'une masse de 1 Tev.
     


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  6. Dindonneau

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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Lol j'éspère qu'il se seront pas plantés dans le temps de vie d'un trou noir (genre la théorie des cordes est pas complète et ils ont manqués un truc qui fait qu'il peut vivre plutôt 1 minute ) parce que sinon pouf!! Plus de terre...
     

  7. neutrinoman

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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Dans "Courrier CERN" n°9 il y a un article de vulgarisation sur les minis-trous noirs au LHC : ils donnent les caractéristiques de l'ordre de 10 s pour le temps de vie et une température d'une centaine de GeV.
    La preuve que les extra-terrestres existent est qu'ils ne sont jamais venus nous voir !
    [OLFQJTLM]
     

  8. Rincevent

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    octobre 2003
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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    un site avec quelques petits détails sur la calcul (plutôt les formules auxquelles on aboutit) :

    http://www.physics.hmc.edu/student_p.../gammaray.html

    ce dont neutrinoman parle très certainement :

    http://www.cerncourier.com/main/article/44/9/22

    où l'on retrouve le nom d'Aurélien Barrau
     

  9. Fanch

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    mars 2005
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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Citation Envoyé par Dindonneau
    Lol j'éspère qu'il se seront pas plantés dans le temps de vie d'un trou noir (genre la théorie des cordes est pas complète et ils ont manqués un truc qui fait qu'il peut vivre plutôt 1 minute ) parce que sinon pouf!! Plus de terre...

    "Il est évident que nous nous précipitons vers quelque entraînante
    découverte, - quelque incommunicable secret dont la connaissance
    implique la mort"
    Edgar Poe
     

  10. humanino

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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Citation Envoyé par Dindonneau
    Lol j'éspère qu'il se seront pas plantés dans le temps de vie d'un trou noir (genre la théorie des cordes est pas complète et ils ont manqués un truc qui fait qu'il peut vivre plutôt 1 minute ) parce que sinon pouf!! Plus de terre...
    Pas de risque : cette catastroqphe se serait produit il y a bien logntemps dans la haute atmosphere, puisque les rayons cosmiques y provoquent des collisions encore bien plus energetiques !
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"
     

  11. mtheory

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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Citation Envoyé par humanino
    Pas de risque : cette catastroqphe se serait produit il y a bien logntemps dans la haute atmosphere, puisque les rayons cosmiques y provoquent des collisions encore bien plus energetiques !
    Si et seulement si la nouvelle masse de Planck est de qq Tev .
    Si c'est 1010 Gev c'est toujours plus bas que la masse de Planck habituelle mais ça rend la probabilité d'un rayons cosmique possédant cette énergie et atteignant la Terre beaucoup plus faible il me semble.Donc on ne peut pas conclure comme ça, I am right?
     

  12. humanino

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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Euh... j'ai pas compris
    je disais juste, on connait le spectre des rayons cosmiques incidents, par mesure des gerbes dans l'atmosphere. Donc on sait que, plusieurs fois par ans, se produisent la-haut des collisions bien superieures en energie a celle qui auraont lieu au LHC. Donc pas d'inquietude pour l'engloutissement de la planete dans un trou noir, puisque cela n'est pas arrive la-haut ca n'arrivera pas a Geneve.

    Mais je ne comprend pas ta remarque (?_?)
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"
     

  13. mtheory

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    août 2004
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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Citation Envoyé par humanino
    Euh... j'ai pas compris
    je disais juste, on connait le spectre des rayons cosmiques incidents, par mesure des gerbes dans l'atmosphere. Donc on sait que, plusieurs fois par ans, se produisent la-haut des collisions bien superieures en energie a celle qui auraont lieu au LHC.
    Oui,oui j'avais compris,ta remarque est logique puisqu'on pense d'ailleurs voire des minis trous noirs avec Auger avant le LHC.
    Mais ça c'est si la nouvelle masse de Planck est de qq Tev.Rien ne l'y force vraiment, or il faut qu'un rayon cosmique porte une énergie au dessus de la masse de Planck pour qu'un MTN se forme.
    Si c'est 1019 Gev on verra rien et aucun rayon cosmique actuel (ni dans l'histoire de la Terre) ne posséde une telle énergie(?).
    Donc ton argument peut aussi signifier que la masse de Planck est vraiment trés haute=pas de MTN et pas que cela démontre l'abscence de risque de fabrication d'un MTN au LHC.


    Donc pas d'inquietude pour l'engloutissement de la planete dans un trou noir, puisque cela n'est pas arrive la-haut ca n'arrivera pas a Geneve.

    Mais je ne comprend pas ta remarque (?_?)
    C'est plus clair ?(sous réserve que j'ai raison bien sûr).
     

  14. bernardosoares3

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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Vous avez vu cette news sur SlashDot ?

    BBC News reports that a lab fireball may be a black hole. From the article: "A fireball created in a US particle accelerator has the characteristics of a black hole, a physicist has said. The Brown researcher thinks the particles are disappearing into the fireball's core and reappearing as thermal radiation, just as matter falls into a black hole and comes out as "Hawking" radiation." More information available from the NewScientist article
    lien:
    http://science.slashdot.org/science/...0.shtml?tid=14

    ça se rapproche on dirait
     

  15. mtheory

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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Citation Envoyé par bernardosoares3
    Vous avez vu cette news sur SlashDot ?


    lien:
    http://science.slashdot.org/science/...0.shtml?tid=14

    ça se rapproche on dirait
    J'ai de gros gros gros doutes!Que je sache RHIC ne monte pas suffisamment en énergie pour créer des trous noirs.

    Mais merci pour le lien ,je vais me renseigner!
     

  16. mtheory

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    août 2004
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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Citation Envoyé par mtheory
    J'ai de gros gros gros doutes!Que je sache RHIC ne monte pas suffisamment en énergie pour créer des trous noirs.

    Mais merci pour le lien ,je vais me renseigner!

    Ok!Je viens de trouver l'article et je viens de le survoler.
    TRES TRES intéressant!
    Mais IL NE S'AGIT PAS D'UN VRAI TROU NOIR.
    Par contre,si ça se vérifie, cela indique que des effets de QCD simulent la formation et l'évaporation d'un trou noir.
    L'article est fascinant d'ailleurs:
    http://arxiv.org/PS_cache/hep-th/pdf/0501/0501068.pdf

    Je vais le digérer un peu mieux et j'y reviendrais pour en faire un résumé.
    Merci encore pour le lien
     

  17. mtheory

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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Citation Envoyé par mtheory
    Ok!Je viens de trouver l'article et je viens de le survoler.
    TRES TRES intéressant!
    Mais IL NE S'AGIT PAS D'UN VRAI TROU NOIR.
    Par contre,si ça se vérifie, cela indique que des effets de QCD simulent la formation et l'évaporation d'un trou noir.
    L'article est fascinant d'ailleurs:
    http://arxiv.org/PS_cache/hep-th/pdf/0501/0501068.pdf

    Je vais le digérer un peu mieux et j'y reviendrais pour en faire un résumé.
    Merci encore pour le lien
    Bien,en gros, si qq chose comme la conjecture de Maldacena en théorie des cordes est exacte, il existe une relation de correspondance entre les processus gravitationnels en théories des cordes et ceux dans les théories de Yang Mills comme la QCD.

    Lorsque l'on accélère suffisamment des particules il se produit l'équivalent d'un bang supersonique mais dans le champ de gravitation.
    Lorsque deux particules entrent en collision de cette façon, avec suffisamment d'énergie, un trou noir se forme qui ensuite s'évapore par radiation Hawking.
    D'aprés la conjecture de Maldacena qq chose d'analogue DOIT se produire en QCD et devrait être observable à RHIC.
    Un soliton,une sorte de paquet d'énergie ,doit se produire et s'évaporer en émettant des pions d'une manière analogue à un trou noir.
    Il existe donc une relation de dualité montrant qu'à des solutions de théories de cordes décrivant tels processus, doit correspondre une solution de QCD décrivant un processus ANALOGUE.

    D'après l'auteur de l'article c'est ce qu'on aurait observer à RHIC.
    Si ça se confirme ,expérience+analyse théorique, et SI j'ai bien compris alors c'est PEUT ETRE la première observation d'une prédiction de la théorie des cordes à BASSE ENERGIE!!!!!!!!!

    Humanino,Rincevent,Deep-turtle votre avis?
     

  18. bernardosoares3

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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Citation Envoyé par mtheory
    Je vais le digérer un peu mieux et j'y reviendrais pour en faire un résumé.
    Merci encore pour le lien
    de rien. d'ailleurs, ma contribution à la discussion s'arrêtera probablement là, car je suis complétement largué au-delà des bases de la MQ. (espérons juste que la Terre finisse pas dans un trou noir par votre faute ou celle de vos collègues )
     

  19. humanino

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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Citation Envoyé par mtheory
    C'est plus clair ?
    Oui je crois que je comprend ta remarque. Merci !
    Humanino,Rincevent,Deep-turtle votre avis?

    Je voudrais prendre le temps de lire l'article, mais ca m'a l'air tres prometteur. Cela dit, et etant donne la conjoncture actuelle aux US (coupures budgetaires severes pour les labos, dues aux vacanciers americains au moyen-orient ), je redoute l'effet de pub recherche par RHIC, particulierement vise par ces decisions politiques...
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"
     

  20. mtheory

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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Citation Envoyé par humanino
    Cela dit, et etant donne la conjoncture actuelle aux US (coupures budgetaires severes pour les labos, dues aux vacanciers americains au moyen-orient ), je redoute l'effet de pub recherche par RHIC, particulierement vise par ces decisions politiques...
    OUAIS!Cependant j'ai zieuter les publications précédentes de Nastase.
    C'est pas un rigolo ,mais vraiment pas, en théorie des cordes et ADS-CFT conjecture.
    So...
     

  21. mtheory

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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Citation Envoyé par mtheory
    OUAIS!Cependant j'ai zieuter les publications précédentes de Nastase.
    C'est pas un rigolo ,mais vraiment pas, en théorie des cordes et ADS-CFT conjecture.
    So...
    Il a publié avec Siegel et MALDACENA.
     

  22. humanino

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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Pas de doute, tout cela est tres speculatif ET tres impressionant a la fois... L'auteur est loin d'etre un inconnu. Il est honnete et admet lui meme qu'il y a sujet a debattre. Pourtant ces calculs semblent convaiquants a la premiere lecture au moins, et surtout il fournit une application numerique MeV pour le moins troublante. Et robuste en plus, parce que le triplet de pions n'est pas large du tout ! (de 135 a 139... MeV). Bref, c'est tres tres joli.
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"
     

  23. humanino

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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Citation Envoyé par mtheory
    Il a publié avec Siegel et MALDACENA.
    Oui, avec SIEGEL et Maldacena
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"
     

  24. mtheory

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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Citation Envoyé par humanino
    Pas de doute, tout cela est tres speculatif ET tres impressionant a la fois... L'auteur est loin d'etre un inconnu. Il est honnete et admet lui meme qu'il y a sujet a debattre. Pourtant ces calculs semblent convaiquants a la premiere lecture au moins, et surtout il fournit une application numerique MeV pour le moins troublante. Et robuste en plus, parce que le triplet de pions n'est pas large du tout ! (de 135 a 139... MeV). Bref, c'est tres tres joli.
    Je parie que ça va se dégonfler à 90% mais affaire à suivre sans aucun doute!!
    Parce que si c'est vrai et qu'on à compris les implications....
     

  25. mariposa

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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    question naive:

    Comment se represente t-on l'ntérieur d'un trou noir a petite échelle?

    On fait collisionner:

    protons + antiprotons donnent: ?
     

  26. mtheory

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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Citation Envoyé par humanino
    Oui, avec SIEGEL et Maldacena
    Si tu veux
     

  27. mtheory

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    août 2004
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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Citation Envoyé par mariposa
    question naive:

    Comment se represente t-on l'ntérieur d'un trou noir a petite échelle?

    On fait collisionner:

    protons + antiprotons donnent: ?

    parton+parton--> mini trou noir et à l'intérieur ...on ne sait pas mais on a des idées.Une boule de cordes peut être d'après Samir Mathur.

    Sinon, en régime classique, c'est une singularité où l'espace-temps s'anéantie au 'centre'.
     

  28. BioBen

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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Euh c'est pas trop mon domaine (LOL), mais j'ai trouvé ca aussi sur le sujet :
    http://arxiv.org/PS_cache/hep-th/pdf/0501/0501039.pdf
    avec en page 13
    we have an experimental test of stringtheory, literally counting the extra dimensions,
    Pour ceux que ca interesse (ils parlent aussi de "soliton" dedans). J'ai pas vérifié les calculs (re-LOL)
    Dernière modification par BioBen ; 17/03/2005 à 19h36.
     

  29. mtheory

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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Citation Envoyé par mtheory
    parton+parton--> mini trou noir et à l'intérieur ...on ne sait pas mais on a des idées.Une boule de cordes peut être d'après Samir Mathur.

    Sinon, en régime classique, c'est une singularité où l'espace-temps s'anéantie au 'centre'.
    L'idée c'est bien sûr qu'on concentre suffisamment d'énergie, lors de la collision, pour la faire passer sous son rayon de Schwarzschild.Un effondrement gravitationnel se produit alors.
     

  30. mtheory

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    août 2004
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    Re : Des minis trous noirs en accélérateur(LHC)?Un test de la théorie des cordes?

    Citation Envoyé par BioBen
    Euh c'est pas trop mon domaine (LOL), mais j'ai trouvé ca aussi sur le sujet :
    http://arxiv.org/PS_cache/hep-th/pdf/0501/0501039.pdf
    avec en page 13

    Pour ceux que ca interesse (ils parlent aussi de "soliton" dedans). J'ai pas vérifié les calculs (re-LOL)

    Hum...j'ai des doutes mais Nastase et beaucoup,beaucoup,beaucoup plus compétent que moi.
    Il n'empêche,j'ai des doutes sur cette affirmation de test des extras dims.
    Je vais regarder more carefully.
    Article impressionant c'est sûr!
     


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