Охота за мини-черными дырами: поиск дополнительных измерений на БАК

Физические основы явления

В моделях с большими дополнительными измерениями (теория Рандалл-Сундрума) планковская энергия может снижаться до ~1 ТэВ, делая возможным рождение квантовых черных дыр:

1. Условия образования

• Пороговая энергия: E_min ~ M_Planck(4+n) ≈ 1-10 ТэВ
• Сечение процесса: σ ~ 1/p_T² (теория возмущений)
• Характерные параметры:

  Число измерений (n)	Радиус (R)	MBH(min)
  2	1 мм	1.3 ТэВ
  3	10 нм	4.3 ТэВ

Методы детектирования

1. Характерные сигнатуры

1. Изотропное испарение: По Хокингу за t ~ 10^-26 с
2. Мульти-струйные события: Высокая множественность частиц
3. Отсутствие резонансов: Отличие от обычных процессов КХД

2. Анализ данных LHC

Интерпретация результатов

• Ограничения на параметры: R < 10^-19 м для n=2
• Альтернативные объяснения: Фон от стандартных процессов
• Перспективы HL-LHC: Чувствительность до 8 ТэВ

Теоретические неопределенности

1. Поведение гравитации на планковских масштабах
2. Квантовые поправки к излучению Хокинга
3. Влияние космологической постоянной