Glavna prepreka istraživanju u području temeljne fizike je nemogućnost testiranja
Što je Hawking predvidio?
Stephen Hawking je 1974. iznenadio fizičare širom svijeta izjavom da je ekstremna gravitacijska sila na horizontima događaja crnih rupaEmitirat će ih dok se ne iscrpe.energija i potpuno će ispariti.
Prije nego što je Hawking iznio svoju revolucionarnu teoriju, smatralo se da su crne rupe savršeni crni predmeti iz kojih nijedna čestica nije moglaMeđutim, fizičar je siguran da imaju vlastito zračenje.U osnovi, to je kvantni proces toplinskog zračenja koji crne rupe spontano emitiraju.Tako se masa crnih rupa, njihova rotacijska energija, postupno smanjuje.Kao rezultat toga, oni mogu potpuno nestati.
Što je Unruh efekt?
Učinak Fulling –Davis –Unruh prvi je put predložen u 1970s.It jedno je od mnogih predviđanja teorije kvantnog polja.Zapravo , svaki "džep" prostora ispunjen je beskonačnim vibracijama na kvantnoj skali.Ako im se da dovoljno energije, spontano će "eksplodirati" u parove čestica i antičestica koji gotovo odmah uništavajuPrema teoriji, svaka čestica , bila ona materija ili svjetlost , jednostavno je lokalizirana pobuda ovog kvantnog polja.
Što imaju zajedničko?
Unruhov efekt uzrokuje da se čini da je prostor oko objekata koji se brzo ubrzavaju ispunjen mnoštvom virtualnih čestica koje dajuBudući da je usko povezan s Hawkingovim zračenjem, u kojem se čestice spontano pojavljuju na rubovima crnih rupa, znanstvenici su dugo nastojali otkriti jedno kao nagovještaj postojanja drugog.Barem su tako fizičari mislili.
Zašto ih je teško dokazati?
Baš kao što vam je potrebna crna rupa za testiranje Hawking zračenja, učinakUnruh zahtijeva ogromna ubrzanja kako bi proizveo sjaj koji se može vidjeti. Smatralo se da je toliko blijed da se ne može mjeriti trenutnom tehnologijom.
Prema kvantnoj teoriji, stacionarni atom može povećati svoju energiju samo kada pravi foton uzbudi Međutim, za atom koji ubrzava, fluktuacije u kvantnom polju moguSa svoje "točke gledišta", kretat će se kroz nakupinu toplih čestica svjetlosti koje se zagrijavajuOva vrućina može biti znak Unruhovog efekta.
Problem je koje ubrzanje treba postićinemoguće čak ni na Velikom hadronskom sudaraču. Atom mora ubrzati do brzine svjetlosti za manje od milijuntinke sekunde, dok iskusi silu od kvadrilijuna metara po sekundi na kvadrat, kako bi dao dovoljno svjetlosti koju će moderni detektori detektirati.
Jednostavnim riječima, vidjeti ovaj učinak izakratko vrijeme, potrebno vam je samo nevjerojatno ubrzanje. Ako koristimo brzine dostupne čovječanstvu, tada ćemo morati čekati više vremena nego što Svemir postoji.
Do kakvog su eksperimenta znanstvenici došli?
Međutim, fizičari su smislili kako eksperimentiratiUnruh efekt korištenjem lasera visokog intenziteta. Pokazalo se da ako djeluju na ubrzanu česticu, učinak će se toliko povećati da se može mjeriti. Znanstvenici su također otkrili da je moguće ubrzanu materiju učiniti prozirnom delikatnim balansiranjem ubrzanja i usporavanja čestica.
Kako će funkcionirati?
Kvantne fluktuacije postaju guste zahvaljujući fotonima, što znači da atom prisiljen kretati se u vakuumu pod utjecajem svjetla lasera visokog intenziteta teoretski može Problem je u tome što atom možeIstodobno, komunicirajte s laserskim svjetlom, apsorbirajući ga, povećavajući tako njegovu razinu energije.Stvorena toplina na kraju će utopiti Unruhov efekt.
Ako atom mora "probiti" polje fotona, neka "ne vidi" fotone određene frekvencije, što će učiniti Kao rezultat toga, dosljednim kombiniranjem svih ovih zaobilaznih rješenja, znanstvenici će moćitestirajte Unruh efekt na određenoj frekvenciji svjetlosti.
Koji je zaključak?
Neće biti lako oživjeti eksperiment. Znanstvenici će graditiLaboratorijski akcelerator čestica koji će ubrzati elektron do brzine svjetlosti ozračujući ga mikrovalnom zrakom. Ako nađuefekt, oni će provesti eksperimente koji će pronaći vezu između Einsteinove teorije relativnosti i kvantne mehanike.To je jedan od najvećih problema fizike.Unruh, znanstvenici će potvrditi Hawkingovu poantu o crnim rupama.
Čitaj više:
“Ovo je znanstvena fantastika”: znanstvenici stvaraju temeljno novu vrstu kvantnih računala
Stvoreno je ultrabrzo kvantno računalo koje operaciju izvede u 6,5 nanosekundi
Što su supergeni i kako čine životinje tako čudnima