普朗克能量下的SETI:当粒子物理学家成为宇宙工程师
高能天体物理现象
2015-03-06 v1 高能物理 - 唯象学
科普物理
摘要
费米悖论的意义何在——我们是孤独的,还是星际航行极为罕见?广义相对论能否与量子力学统一?对这些问题的探索可能交汇。众所周知,能够将粒子加速到普朗克尺度的加速器需要宇宙级的规模。运行普朗克对撞机所需的能量同样惊人,对于强子对撞机而言约为100 M_sun c^2量级,因为普朗克物理的自然截面极其微小。如果外星人对基础物理感兴趣,他们可能求助于宇宙工程来进行实验。这些对撞机可通过其产生的海量“污染”被探测到,这催生了YeV SETI计划。我研究了在火球情景下它们会发射何种辐射,以及在地球上探测YeV辐射特别是YeV中微子的可行性。尽管当前对YeV中微子的限制很弱,但如果卡尔达肖夫3型YeV中微子源寿命长且各向同性发射,它们平均间距似乎至少30--100 Mpc。我考虑了更大型YeV中微子探测器的可行性,包括横跨地球所有海洋的声学探测实验,以及在整个柯伊伯带布置仪器。任何YeV中微子的探测都意味着一种非凡现象在起作用,无论人工还是自然。对任何源的YeV中微子搜寻天然是兼用的,因此YeV中微子SETI计划具有超越SETI本身的价值,尤其在限制拓扑缺陷方面。我注意到宇宙在各种非热辐射中都非常暗淡,表明宇宙工程极为罕见。
引用
@article{arxiv.1503.01509,
title = {SETI at Planck Energy: When Particle Physicists Become Cosmic Engineers},
author = {Brian C. Lacki},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.01509},
year = {2015}
}
备注
22 pages, 3 figures