مجلۀ پژوهش فیزیک ایران

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

هیئت دبیران

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پیوندهای مفید

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

اطلاعات آماری نشریه

اخبار و اعلانات

ریزسیاه‌چاله‌های پایدار در واکنش‌های همجوشی هسته‌ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه مازندران، بابلسر

2 گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه مازندران، بابلسر

چکیده

در این مقاله ما می­‌خواهیم با استفاده از روش­‌های ترمودینامیک ریزسیاه‌چاله‌­ها و به طور ویژه قوانین تابش هاوکینگ و تعمیم قانون دوم ترمودینامیک سیاه‌چاله‌­ها و با استفاده از نظریۀ ابعاد اضافی، مطالعات و خروجی‌­های آزمایش بزرگ اَبر برخورد دهندۀ هادرونی   (LHC) را برای واکنش‌­های همجوشی هسته­ای در مقیاس بسیار کم از لحاظ جرم و همچنین کوچک از لحاظ ابعاد فضا-زمان بررسی کنیم. هدف ما در این کار بررسی این موضوع است: آیا در واکنش­های همجوشی هسته‌ای با توجه به سطح انرژی ترا الکترون ولت و وجود ذرات مورد نیاز و مشابه آزمایش اَبر برخورد دهندۀ هادرونی، می‌توان یک شبیه‌­سازی را طراحی­ کرد یا خیر؟ البته تأکید می‌شود که هدف تنها طرح موضوع شبیه‌­سازی است و نه از نو برپا کردن این آزمایش همراه جزئیات آن. همچنین ابتکار عمل ما در تزریق انرژی به مرکز برخورد که به صورت کاملاً نظری طرح شده، پایداری ریزسیاه‌چالۀ تولیدی را تضمین خواهد کرد. در این مقاله در چارچوب نظریۀ ابعاد اضافی و با استفاده از تعمیم قانون دوم ترمودینامیک سیاه‌چاله­‌ها، ما  واکنش همجوشی دوتریوم-دوتریوم را انتخاب می‌کنیم. ابتدا با توجه به آزادسازی سطح مشخصی از انرژی، مقدار دقیقی از مواد هسته­‌ای مورد استفاده را در نظر می‌گیریم. همچنین با در نظر گرفتن اتلاف انرژی و نکات مهم دیگر موجود در تولید یک ریزسیاه‌چاله، برای رسیدن به انرژی آرمانی آزمایش ابر برخورد دهندۀ هادرونی یعنی انرژی 100 ترا الکترون ولت، سامانه را برای این حالت تنظیم می کنیم. سپس با فرایندهای محاسباتی موجود با واحد قرار دادن تابع پتاسیل زمانی که از اختلال دادن روی آنتروپی کل به دست آمده است، پایداری ریزسیاه‌چاله حاصل خواهد شد. با این حالت بیان شده، به صورت نظری، پایداری ذرۀ تولید شده که فرض ما یک ریزسیاه‌چاله است تضمین خواهد شد. این محاسبات با آمارهای دقیق در ابعاد اضافی مختلف و با جزئیات، در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته است. راکتور همجوشی هسته­‌ای یکی از به‌روزترین مسائل علمی بشر است و این طرح می‌­تواند پنجرۀ جدیدی در نگاه به گسترۀ کاربردهای این راکتورها نیز باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Stable micro black holes at fusion nuclear reactions

نویسندگان [English]

  • Aref Yazdani 1
  • Ali Tofighi 1
  • Jafar Sadeghi 2

1 Department of Physics, Faculty of Basic Sciences, University of Mazandaran, P. O. Box 47416-95447, Babolsar, Iran

2 Department of Physics, Faculty of Basic Sciences, University of Mazandaran, P. O. Box 47416-95447, Babolsar, Iran

چکیده [English]

We study a model for production of stable micro black holes based on investigation of the thermodynamics of micro black holes and the LHC test. That showed how this production can be obtained by a thermodynamic process of stability. The general second law of black hole thermodynamics plays an important role here and, through Hawking radiation and fusion reactions entropy formulas a valid total entropic is obtained. Therefore, we reach an energy of stability by quantum perturbation expansion over this total entropic formula that is illustrated in detail in this paper. Based on this study, the producing of stable particles (in terms of our investigation, micro-black holes) at the LHC might yielded an interesting result that it is worth a try, which could have different results.

کلیدواژه‌ها [English]

  • fusion nuclear reactions
  • LHC experiment
  • high energy physics
مراجع

  1. A J Baltz, et al., Phys. Rep. 458 (2008) 171.

    1. G T Hooft, Nucl. Phys. B 35 (1971) 167.
    2. G T Hooft and M J G Veltman, Nucl. Phys. B 44 (1972) 189.
    3. J L Feng and A D Shapere, Phys. Rev. Lett. 88 (2001) 021303.
    4. A D Martin, et al., Eur. Phys. J. C 63 (2009) 189.
    5. H L Lai, et al., Phys. Rev. D 82 (2010) 074024.
    6. T S Pettersson and P Lefevre, Tech. Rep. (1995)
    7. B Kol, arXiv preprint hep-ph/0207037 (2002).
    8. J Wess and J Bagger, “Supersymmetry and supergravity Univ” Princeton, USA (1992).
    9. D Bailin and A Love,” Bristol, UK: IOP” Graduate student series in physics (1994).
    10. S B Giddings and S D Thomas, Phys. Rev. D 65 (2002) 056010.
    11. S Dimopoulos and G Landsberg, Phys. Rev. Lett. 87 (2001) 161602.
    12. S Hossenfelder, et al., Phys. Rev. D 66, 10 (2002) 101502.
    13. A Parker, Atl. Com. Phys. 1087 (2011).
    14. T Banks and W Fischler, arXiv preprint hep-th/9906038 (1999).
    15. L Evans and P Bryant, J. Instrum. 3, 08 (2008) S08001.
    16. T Linnecar, et al., LHC Proj. Rep. (2008) 1172.
    17. LEP design report. CERN, Geneva, J. Instrum. 3 (2008) 08002.
    18. A Chamblin and G C Nayak, Phys. Rev. D 66 (2002) 091901.
    19. P Kanti, “Black holes at the large Hadron collider” Physics of Black Holes, Berlin (2009).
    20. S C Park, Prog. Part. Nucl. Phys. 67, 3 (2012) 617.
    21. X Z Li, et al., Las. Part Beam 22, 4 (2004) 469.
    22. K Benakli, Phys. Rev. D 60 (1999) 104002.
    23. F Winterberg, “The Release of Thermonuclear Energy by Inertial Confinement: Ways Towards Ignition” World Scientific (2010).
    24. E G Adelberger, et al., Rev. Mod. Phys. 70, 4 (1998) 1265.
    25. W M Hooke, et al., Phys. Fluid. 8 (1965) 1146.
    26. K Hagino and N Takigawa, Prog. Theo. Phys. 128 (2012) 1001.
    27. A B Bendezu and W H Kniehl, Phys. Rev. D 59 (1998) 015009.
    28. J N Bahcall and R M May, Ast. J. 155 (1969) 501.
    29. S W Hawking, Comm. Math. Phys. 43 (1975) 199.

    31.V P Frolov and D Stojkovic, Phys. Rev. D 67 (2003) 084004.

    1. D Ida, K Y Oda, and S C Park, Phys. Rev. D 67 (2003) 064025.
    2. A Yazdani, Adv. High Energy Phys. 9 (2014) 349659.
    3. R Brandenberger, V Mukhanov, and T Prokopec, Phys. Rev. Lett. 69 (1992) 253606.
    4. H Hora, Las. Part. Beam 22 (2004) 439.
    5. K Nozari and S H Mehdipour, arXiv preprint gr-qc/0511110 (2005).
    6. R d'Inverno, “Introducing Einstein's Relatvity” Oxford University Press, USA (1899).
    7. K Nozari and S H Mehdipour, Class. Quantum Grav. 25 (2008) 175015.
    8. K Nozari and A S Sefidgar, Physics Letters B, 2 (2006) 635.
    9. K Nozari and A Yazdani, Chin. Phys. Lett 30 (2013) 4.

     

     

مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
دوره 22، شماره 4 - شماره پیاپی 90
اسفند 1401
صفحه 681-688
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار

ارتقاء امنیت وب با وف ایرانی