Чему равно ограничение сверху?
Подсчет статистической вероятности — то есть вероятности того, что катастрофа «случайно» не произошла до сих пор, но произойдет за счет LHC, — зависит от конкретного процесса.
Например, вероятность того, что LHC вызовет переход вакуума (при условии, что этот переход действительно возможен!), составляет не более чем 10^–31. Эта оценка основана на простом подсчете примерного числа экспериментов, эквивалентных LHC, которые уже провела природа во всей вселенной.
Вероятность того, что родившиеся на LHC микроскопические черные дыры (при условии, что это действительно возможно!) навредят нашей Земле, вычисляется сложнее. Мы берем самую «опасную» гипотезу: черные дыры рождаются на LHC, причем рождаются сразу с нулевой скоростью и падают в центр Земли, не испаряются, зато поглощают вещество довольно активно, так что смогут навредить Земле, скажем, за миллиард лет.
В этом случае очень надежные расчеты (опирающиеся, по сути, только на предположение, что законы физики на Земле и в далеком космосе одни и те же) говорят, что белые карлики (очень компактные звезды, изученные уже довольно хорошо) разрушились бы из-за космических лучей за время меньше миллиона лет. Однако известны белые карлики с возрастом в сотни миллионов лет. Какова вероятность, что они смогли бы выжить так долго в рамках нашей «опасной» гипотезы?
Подсчеты показывают, что за это время на поверхности типичного белого карлика под действием космических лучей родится как минимум несколько миллионов черных дыр подобных той, что может породить LHC. Большая часть этих черных дыр поглотится белым карликом, и каждая из них вызовет быстрое его разрушение. Поэтому выжить белый карлик сможет только в том случае, если по какой-то случайности на его поверхности ни разу не родится подходящая черная дыра. Вероятность этого в выбранных условиях — порядка 10^–1000000.
Ограничения сверху на вероятность катастрофы, связанные с возможным рождением монополей или страпелек, вычисляются аналогично и приводят к столь же малым значениям.
В случае страпелек есть дополнительная возможность получить ограничение сверху на вероятность их рождения на LHC. Устойчивыми могут в принципе быть страпельки только с массой как минимум несколько десятков масс нуклона. Для того чтобы они родились и не развалились тут же, требуется, чтобы в столкновении ядер родилось много адронов, летящих в одинаковом направлении. Даже для обычной, не странной материи, вероятность того, что 20 нуклонов случайно полетят в одну сторону и образуют ядро, составляет примерно 10^–50. За всё время работы на LHC произойдет порядка 10^17 таких «попыток», то есть вероятность рождения страпельки не превышает 10^–33. И снова подчеркнем: это не значит, что эта вероятность равна 10^–33, поскольку неизвестно вообще, может ли странная материя быть устойчивой и какова минимальная масса устойчивой страпельки.