Από τότε που οι φυσικοί επινόησαν τους επιταχυντές σωματιδίων πριν από 80 χρόνια, τους χρησιμοποίησαν για τέτοια εξωτικά πράγματα, όπως η διάσπαση ατόμων, η μεταστοιχείωση χημικών στοιχείων, η παρασκευή αντιύλης και η δημιουργία σωματιδίων που δεν είχαν ποτέ παρατηρηθεί στη φύση. Αν οι υπολογισμοί τους είναι σωστοί, τότε σύντομα οι επιταχυντές θα φέρουν σε πέρας ένα έργο που θα κάνει όλα τα προηγούμενα επιτεύγματά τους να ωχριούν. Οι επιταχυντές ίσως δημιουργήσουν ένα είδος από τα πιο μυστηριώδη αντικείμενα που θεωρούμε ότι υπάρχουν στο σύμπαν: τις μαύρες τρύπες.

Οταν σκέφτεται κανείς τις μαύρες τρύπες, συνήθως έρχεται στο νου του η εικόνα αστροφυσικών τεράτων με τεράστια μάζα, που καταβροχθίζουν όλα τα αντικείμενα που τα πλησιάζουν, από διαστημόπλοια μέχρι και ολόκληρα αστέρια. Αλλά οι μαύρες τρύπες που ίσως δημιουργηθούν στους επιταχυντές υψηλής ενέργειας - όπως ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων του ευρωπαϊκού εργαστηρίου σωματιδιακής φυσικής CERN, που αρχίζει τη λειτουργία του το 2007 - είναι πολύ μακρινά ξαδέρφια αυτών των θηρίων.

Οι μαύρες τρύπες των επιταχυντών θα είναι μικροσκοπικού μεγέθους και για την ακρίβεια μεγέθους υποατομικού σωματιδίου. Δε θα διαλύουν άστρα, ούτε θα κυριαρχούν σε γαλαξίες, ούτε βέβαια θα αποτελούν απειλή για τον πλανήτη μας. Από μια σκοπιά, όμως, οι ιδιότητές τους θα είναι ακόμα πιο ενδιαφέρουσες απ' ό,τι εκείνες των μεγάλων ξαδερφιών τους. Λόγω κβαντικών φαινομένων οι μικροσκοπικές μαύρες τρύπες θα «εξαϋλώνονται» μερικά κλάσματα του δευτερολέπτου μετά το σχηματισμό τους, προκαλώντας έκλυση σωματιδίων που θα «ανάβει» τους ανιχνευτές σαν χριστουγεννιάτικα δέντρα. Στη διαδικασία αυτή ίσως μας δώσουν σημαντικά στοιχεία για την υφή του χωροχρόνου και για το αν έχει και άλλες διαστάσεις πέρα από τις τρεις του χώρου και τη μία του χρόνου.

Στη σύγχρονη μορφή της, η έννοια της μαύρης τρύπας ξεπηδά από τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν, που προβλέπει ότι αν η ύλη συμπιεστεί αρκετά, η βαρύτητά της γίνεται τόσο ισχυρή, ώστε δημιουργεί μια περιοχή του χώρου από την οποία τίποτα δεν μπορεί να ξεφύγει. Το όριο της περιοχής αυτής ονομάζεται ορίζοντας γεγονότων: Αντικείμενα μπορούν να το διασχίσουν προς τα μέσα, αλλά όχι προς τα έξω και αυτό συμπεριλαμβάνει και το ίδιο το φως. Στην απλούστερη περίπτωση, όπου ο χωροχρόνος δεν έχει κρυφές διαστάσεις ή αυτές οι διαστάσεις είναι μικρότερες από την ίδια τη μαύρη τρύπα, το μέγεθός της είναι ευθέως ανάλογο με τη μάζα της. Αν συμπιέσετε τον Ηλιο σε ακτίνα μόλις 3 χιλιομέτρων (περίπου 4 εκατομμυριοστά του σημερινού του μεγέθους), τότε θα μετατραπεί σε μαύρη τρύπα. Για να έχει η Γη την ίδια μοίρα θα πρέπει να συμπιεστεί σε ακτίνα 9 χιλιοστών, δηλαδή ένα δισεκατομμυριοστό του σημερινού της μεγέθους.

Οσο πιο μικρή είναι η τρύπα, τόσο μεγαλύτερη συμπίεση χρειάζεται για τη δημιουργία της. Η πυκνότητα, στην οποία πρέπει η ύλη να συμπιεστεί για να γίνει μαύρη τρύπα, είναι αντιστρόφως ανάλογη του τετραγώνου της μάζας της. Για μια τρύπα με μάζα σαν του Ηλιου, η πυκνότητα πρέπει να φτάσει τα 10.000.000.000.000.000.000 (10¹⁹) κιλά ανά τετραγωνικό μέτρο, δηλαδή να γίνει μεγαλύτερη από την πυκνότητα του πυρήνα του ατόμου.

Μικροσκοπικές μαύρες τρύπες ίσως να παράγονται από φυσικά αίτια πάνω από τη Γη με ρυθμό 100 ανά έτος. Το φαινόμενο μπορεί να συμβαίνει όταν ιδιαίτερα ενεργητικές κοσμικές ακτίνες συγκρούονται με μόρια της ανώτερης ατμόσφαιρας του πλανήτη μας. Οι μικροσκοπικές μαύρες τρύπες είναι ασταθείς, εκπέμπουν σωματίδια και τελικά όταν φτάσουν το μικρότερο δυνατό μέγεθος, το μέγεθος Πλανκ, «εξαϋλώνονται». Αν αποδειχτεί εφικτό να δημιουργηθούν μέσα σε επιταχυντές και να μελετηθούν, ίσως κάνουν προσβάσιμο στην ανθρώπινη έρευνα έναν ολόκληρο νέο κόσμο, τον κόσμο των κρυφών διαστάσεων του χωροχρόνου.