Fizikçilerden oluşan bir ekip, Hızlanan maddenin, daha önce hiç görülmemiş bir radyasyon türünü görünür kılabileceğine inandıkları iki özelliği keşfettiler. Yeni açıklanan özellikler, Unruh etkisi olarak adlandırılan radyasyonun gözlemlenmesinin bir masa üstü laboratuvar deneyinde gerçekleşebileceği anlamına gelir.
Doğadaki Unruh etkisinin görülebilmesi için teorik olarak gülünç miktarda hızlanma gerekir.ve yalnızca hızlanan nesnenin boşlukta perspektifinden görülebildiği için, görmek esasen imkansızdır. Ancak son gelişmeler sayesinde, bir laboratuvar deneyinde Unruh etkisine tanık olmak mümkün olabilir.
Yeni araştırmada, bir bilim insanı ekibi, Unruh etkisinin doğrudan gözlemlenebileceği anlamına gelebilecek kuantum alanının önceden bilinmeyen iki yönünü tanımlıyor. Birincisi, etkinin uyarılabilir olmasıdır; bu, normalde zayıf olan etkinin belirli koşullar altında daha görünür hale gelmesi için kandırılabileceği anlamına gelir. İkinci fenomen, yeterince uyarılmış hızlanan bir atomun şeffaf hale gelebilmesidir. Ekibin araştırması şuydu: yayınlanan bu bahar Fiziksel İnceleme Mektuplarında.
Unruh etkisi (veya Fulling-Davies-Unruh etkisi, 1970’lerde varlığını ilk kez öne süren fizikçiler için böyle adlandırılmıştır), kuantum alan teorisinde tahmin edilen bir olgudur ve bir varlığın (bir parçacık veya bir uzay gemisi olabilir) olduğunu belirtir. ) boşlukta hızlanmak parlayacak – gerçi bu parıltıziyaret etmekmümkün ayrıca boşlukta hızlanmayan herhangi bir dış gözlemci.
Waterloo Üniversitesi’nden fizikçi ve çalışmanın baş yazarı Barbara Šoda bir video görüşmesinde “Hızlanmaya bağlı şeffaflığın anlamı, Unruh etkisi dedektörünü hareketinin doğası gereği günlük geçişlere karşı şeffaf hale getirmesidir” dedi. Gizmodo ile. Karadeliklerin kütleçekimleri parçacıkları çekerken nasıl Hawking radyasyonu yayılıyorsa, Unruh etkisi de uzayda hızlanan nesneler tarafından yayılıyor.
G/O Media komisyon alabilir
Unruh etkisinin doğrudan gözlemlenmemesinin birkaç nedeni var. Birincisi, etkinin gerçekleşmesi için gülünç miktarda doğrusal ivme gerektirir; hızlanan gözlemcinin bir parıltı göreceği 1 kelvinlik bir sıcaklığa ulaşmak için, gözlemci hızlandırılmış olmalıinmek 100 kentilyon metre bölü saniye kare. Unruh etkisinin parıltısı termaldir; bir nesne daha hızlı hızlanıyorsa, ışımanın sıcaklığı daha sıcak olacak.
Unruh etkisini gözlemlemek için önceki yöntemler önerildi. Ama bu Ekip, bulguları sayesinde etkiyi gözlemleme konusunda zorlayıcı bir şansları olduğunu düşünüyor kuantum alanının özellikleri hakkında.
MIT’de fizikçi ve yakın tarihli çalışmanın ortak yazarı Vivishek Sudhir, “Unruh etkisini açık bir şekilde tespit edebilen ve daha sonra ilgili çeşitli yönleri incelemek için bir platform sağlayabilen özel bir deney inşa etmek istiyoruz” dedi. “Buradaki anahtar sıfat kesindir: bir parçacık hızlandırıcıda, gerçekten hızlandırılan parçacık demetleridir, bu da bir demet içindeki parçacıklar arasındaki çeşitli etkileşimlerin ortasından son derece ince Unruh etkisinin çıkarılmasının çok zor olduğu anlamına gelir.”
“Bir bakıma,” diye sonuca vardı Sudhir, “iyi tanımlanmış tek bir hızlandırılmış parçacığın özelliklerinin daha kesin bir ölçümünü yapmamız gerekiyor, ki bu parçacık hızlandırıcıların amacı değil.”
Önerdikleri deneyin özü, Unruh etkisi dedektörü olarak bir atom kullanarak laboratuvar ortamında Unruh etkisini uyarmaktır. Ekip, tek bir atomu fotonlarla patlatarak parçacığı daha yüksek bir enerji durumuna yükseltecek ve hızlanmanın neden olduğu şeffaflık, parçacığı Unruh etkisinin varlığını gizleyecek herhangi bir günlük gürültüye karşı susturacaktı.
Šoda, parçacığı bir lazerle dürterek, “Unruh etkisini görme olasılığını artıracaksınız ve olasılık, alandaki sahip olduğunuz fotonların sayısıyla artar” dedi. “Ve bu sayı, sahip olduğunuz lazerin ne kadar güçlü olduğuna bağlı olarak çok büyük olabilir.” Başka bir deyişle, çünkü araştırmacılar vurabilir ile bir parçacık katrilyon photons, Unruh etkisinin meydana gelme olasılığını 15 büyüklük mertebesinde artırırlar.
Unruh etkisi birçok yönden Hawking radyasyonuna benzediğinden, araştırmacılar yakın zamanda tanımladıkları iki kuantum alan özelliğinin Hawking radyasyonunu uyarmak için kullanılabileceğini ve yerçekimi kaynaklı şeffaflığın varlığını ima edebileceğini düşünüyorlar. Hawking radyasyonu hiç gözlemlenmediğinden, Unruh etkisinin ortaya çıkarılması doğru bir adım olabilir. kara deliklerin etrafındaki teorik parıltıyı daha iyi anlamak.
Tabii ki, bu bulgular, Unruh etkisinin bir laboratuvar ortamında doğrudan gözlemlenemeyeceği anlamına gelmez – araştırmacıların bir sonraki adımı. tam olarak ne zaman bu deney yapılacak olsa da, görülmeye devam ediyor.
Devamı: Laboratuvar Kara Deliği Stephen Hawking’in Açıkça Haklı Olduğunu Gösteriyor
