Fyzici vymysleli spôsob, ako vidieť nepolapiteľný „abnormálny efekt“ v laboratóriu

Obrázok článku s názvom Fyzici vytvorili spôsob, ako vidieť

Objasnenie: Carl Gustafson

Tím fyzikov tvrdí, že áno Objavili dve vlastnosti zrýchľujúcej sa hmoty, o ktorých sa domnievajú, že by mohli zviditeľniť bezprecedentný typ žiarenia. novo popísané Vlastnosti znamenajú, že monitorovanie žiarenia – nazývané Unruhov efekt – sa môže uskutočniť v experimente v stolnom laboratóriu.

Unruhov efekt v prírode teoreticky vyžaduje absurdné množstvo zrýchlenia, aby bol viditeľnýa pretože je viditeľný iba z perspektívy objektu zrýchľujúceho sa vo vákuu, je v podstate nemožné ho vidieť. Ale vďaka nedávnemu pokroku môže byť možné sledovať Unruhov efekt v laboratórnom experimente.

V novom výskume tím vedcov opisuje dva predtým neznáme aspekty kvantového poľa, ktoré by mohli znamenať, že Unruhov efekt možno priamo pozorovať. Prvým je, že účinok môže byť zosilnený, čo znamená, že typicky slabý účinok môže byť v pokušení, aby sa za určitých podmienok zvýraznil. Druhým javom je, že dostatočne zrýchlený atóm sa môže stať transparentným. Výskum tímu bol uverejnený Túto jar vo fyzických kontrolných listoch.

Unruh efekt (alebo Fulling-Davies-Unruh efekt, tak nazvaný podľa fyzikov, ktorí prvýkrát navrhli jeho existenciu v 70. rokoch 20. storočia) je jav predpovedaný kvantovou teóriou poľa, ktorá uvádza, že entita (či už častica alebo kozmická loď) zrýchľujúca sa v vákuum bude žiariť – hoci táto žiara niebyť viditeľnýÁno Žiadny vonkajší pozorovateľ tiež nezrýchľuje vo vákuu.

„Priehľadnosť vyvolaná zrýchlením znamená, že vďaka povahe jeho pohybu je detektor Unruh Effect transparentný pre každodenné zmeny,“ povedala Barbara Chuda, fyzička z University of Waterloo a hlavná autorka štúdie. videohovor. s Gizmodom. Tak ako Hawkingovo žiarenie vyžarujú čierne diery, zatiaľ čo ich gravitácia priťahuje častice, tak Unro efekt vyžarujú objekty, keď sa zrýchľujú vesmírom.

Existuje niekoľko dôvodov, prečo nebol Unruhov efekt priamo pozorovaný. Po prvé, efekt vyžaduje smiešne množstvo lineárneho zrýchlenia; Na dosiahnutie teploty 1 K, pri ktorej zrýchľujúci sa pozorovateľ vidí žiaru, pozorovateľ Treba to urýchliťGV 100 kvintiliónov metrov za sekundu štvorcovú. Glow Thermal Unruh Effect; Ak sa objekt zrýchľuje rýchlejšie, teplota žiary Bude teplejšie.

Predchádzajúce metódy na pozorovanie účinku Unruh navrhol. ale toto Tím verí, že vďaka svojim zisteniam majú presvedčivú šancu pozorovať účinok O vlastnostiach kvantového poľa.

„Chceme vytvoriť prispôsobený experiment, ktorý dokáže jednoznačne odhaliť Unruhov efekt, a potom poskytnúť platformu na štúdium rôznych relevantných aspektov,“ povedal Viveshek Sudhir, fyzik z MIT a spoluautor najnovšej práce. „Jednoznačne je tu kľúčová charakteristika: v urýchľovači častíc sú to skutočne skupiny častíc, ktoré sú urýchľované, čo znamená, že odvodenie veľmi presného Unruhovho efektu z prostredia rôznych interakcií medzi časticami v skupine je veľmi ťažké.“

Sudhir uzavrel: „V určitom zmysle musíme urobiť presnejšie meranie vlastností jednej, dobre definovanej urýchľujúcej častice, na čo nie sú urýchľovače častíc vyrobené.“

Očakáva sa, že Hawkingovo žiarenie bude vyžarovať čierne diery, ako sú tieto dve, ktoré zachytil ďalekohľad Event Horizon Telescope.

Očakáva sa, že Hawkingovo žiarenie bude vyžarovať čierne diery, ako sú tieto dve, ktoré zachytil ďalekohľad Event Horizon Telescope.
obrázok: Spolupráca EHT

Jadrom ich navrhovaného experimentu je vyvolanie Unruhovho efektu v laboratórnom prostredí s použitím atómu ako detektora Unruhovho efektu. Odstreľovaním jediného atómu fotónmi by tím pozdvihol časticu do stavu s vyššou energiou a jej priehľadnosť spôsobená zrýchlením by utlmila časticu pred každým každodenným hlukom, ktorý by zneistil prítomnosť Unruhovho efektu.

Indukovaním častice laserom Oda povedal: „Zvýšite pravdepodobnosť, že uvidíte Unruhov efekt a pravdepodobnosť sa zvýši o počet fotónov v poli.“ „A toto číslo môže byť obrovské v závislosti od toho, aký silný je váš laser.“ Inými slovami, pretože výskumníci by mohli zasiahnuť s časticou kvadrilión shotóny, zvyšujú pravdepodobnosť Unruh efektu o 15 rádov.

Keďže Unruhov efekt je v mnohých ohľadoch podobný Hawkingovmu žiareniu, vedci sa domnievajú, že dve vlastnosti kvantového poľa, ktoré nedávno opísali, môžu byť použité na excitáciu Hawkingovho žiarenia a implikovať gravitačnú transparentnosť. Keďže Hawkingovo žiarenie nebolo nikdy pozorované, odplyňovanie Unruhovým efektom môže byť krokom k tomu Lepšie pochopenie teoretickej žiary okolo čiernych dier.

Samozrejme, tieto výsledky neznamenajú veľa, ak sa Unruhov efekt nedá priamo pozorovať v laboratórnom prostredí – ďalší krok vedcov. presne kedy Tento experiment sa uskutoční, ale ešte sa uvidí.

VIAC: Black Hole Lab ukazuje, že Stephen Hawking mal samozrejme pravdu

READ  Astronómovia spozorujú v špirálovom ramene Mliečnej dráhy zvláštny „prameň“

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená.