ريزسياه‌چاله‌هاي پايدار در واكنش‌هاي همجوشي هسته‌اي

در اين مقاله ما مي ‌خواهيم با استفاده از روش ‌هاي ترموديناميك ريزسياه‌چاله‌ ها و به طور ويژه قوانين تابش هاوكينگ و تعميم قانون دوم ترموديناميك سياه‌چاله‌ ها و با استفاده از نظريۀ ابعاد اضافي، مطالعات و خروجي‌ هاي آزمايش بزرگ اَبر برخورد دهندۀ هادروني   (LHC) را براي واكنش‌ هاي همجوشي هسته اي در مقياس بسيار كم از لحاظ جرم و همچنين كوچك از لحاظ ابعاد فضا-زمان بررسي كنيم. هدف ما در اين كار بررسي اين موضوع است: آيا در واكنش هاي همجوشي هسته‌اي با توجه به سطح انرژي ترا الكترون ولت و وجود ذرات مورد نياز و مشابه آزمايش اَبر برخورد دهندۀ هادروني، مي‌توان يك شبيه‌ سازي را طراحي كرد يا خير؟ البته تأكيد مي‌شود كه هدف تنها طرح موضوع شبيه‌ سازي است و نه از نو برپا كردن اين آزمايش همراه جزئيات آن. همچنين ابتكار عمل ما در تزريق انرژي به مركز برخورد كه به صورت كاملاً نظري طرح شده، پايداري ريزسياه‌چالۀ توليدي را تضمين خواهد كرد. در اين مقاله در چارچوب نظريۀ ابعاد اضافي و با استفاده از تعميم قانون دوم ترموديناميك سياه‌چاله ‌ها، ما  واكنش همجوشي دوتريوم-دوتريوم را انتخاب مي‌كنيم. ابتدا با توجه به آزادسازي سطح مشخصي از انرژي، مقدار دقيقي از مواد هسته ‌اي مورد استفاده را در نظر مي‌گيريم. همچنين با در نظر گرفتن اتلاف انرژي و نكات مهم ديگر موجود در توليد يك ريزسياه‌چاله، براي رسيدن به انرژي آرماني آزمايش ابر برخورد دهندۀ هادروني يعني انرژي 100 ترا الكترون ولت، سامانه را براي اين حالت تنظيم مي كنيم. سپس با فرايندهاي محاسباتي موجود با واحد قرار دادن تابع پتاسيل زماني كه از اختلال دادن روي آنتروپي كل به دست آمده است، پايداري ريزسياه‌چاله حاصل خواهد شد. با اين حالت بيان شده، به صورت نظري، پايداري ذرۀ توليد شده كه فرض ما يك ريزسياه‌چاله است تضمين خواهد شد. اين محاسبات با آمارهاي دقيق در ابعاد اضافي مختلف و با جزئيات، در اين مقاله مورد بررسي قرار گرفته است. راكتور همجوشي هسته ‌اي يكي از به‌روزترين مسائل علمي بشر است و اين طرح مي‌ تواند پنجرۀ جديدي در نگاه به گسترۀ كاربردهاي اين راكتورها نيز باشد.