Az alapvető fizika területén végzett kutatás fő akadálya a tesztelés képtelensége
Mit jósolt Hawking?
1974-ben Stephen Hawking meglepte a fizikusokat szerte a világon azzal, hogy kijelentette, hogy a fekete lyukak eseményhorizontján fellépő extrém gravitációs erőAddig bocsátják ki őket, amíg ki nem merülnek.energia és teljesen elpárolog.
Mielőtt Hawking előállt forradalmi elméletével, a fekete lyukakat tökéletes fekete objektumoknak gondolták, amelyekből egyetlen részecske sem lehetA fizikus azonban biztos abban, hogy saját sugárzásuk van.Alapvetően ez a hősugárzás kvantumfolyamata , amelyet a fekete lyukak spontán bocsátanak ki.Így a fekete lyukak tömege, forgási energiája fokozatosan csökken.Ennek eredményeként teljesen eltűnhetnek.
Mi az Unruh-effektus?
A Fulling –Davis –Unruh-effektust először a 1970s.It vetették fel, amely a kvantumtérelmélet számos előrejelzésének egyike.Valójában a tér minden "zsebe" kvantum léptékben végtelen rezgésekkel van tele.Ha elegendő energiát kapnak , spontán "felrobbannak" részecske-antirészecske párokká, amelyek szinte azonnal megsemmisülnekAz elmélet szerint bármely részecske , legyen az anyag vagy fény , egyszerűen ennek a kvantummezőnek a lokalizált gerjesztése.
Mi bennük a kozos?
Az Unruh-effektus hatására a gyorsan gyorsuló objektumok körüli tér úgy tűnik, mintha virtuális részecskék sokasága lenne kitöltve, amelyekMivel szorosan kapcsolódik a Hawking-sugárzáshoz, amelyben a részecskék spontán megjelennek a fekete lyukak szélein, a tudósok régóta igyekeznek észlelni az egyiket a másik létezésének jeleként.Legalábbis ezt gondolták a fizikusok.
Miért nehéz bizonyítani őket?
Ahogy egy fekete lyukra is szükség van a Hawking-sugárzás teszteléséhez, a hatásUnruh-nak hatalmas gyorsulásokra van szüksége ahhoz, hogy látható ragyogást hozzon létre. Úgy gondolták, hogy olyan halvány, hogy a jelenlegi technológiával nem lehetett mérni.
A kvantumelmélet szerint egy álló atom csak akkor növelheti energiáját, ha egy valódi foton izgatja Egy gyorsuló atom esetében azonban a kvantummező ingadozása"Nézőpontjából " meleg fényrészecskék csomóján halad át, amelyek felmelegednekEz a hő árulkodó jele lehet az Unruh-hatásnak.
A probléma az, hogy milyen gyorsulást kell elérnimég a Nagy Hadronütköztetőnél is lehetetlen. Egy atomnak kevesebb mint egy milliomod másodperc alatt kell felgyorsulnia a fénysebességre, miközben négyzetenként kvadrillió méteres erőt kell kifejtenie ahhoz, hogy elegendő fényt bocsátson ki, amelyet a modern detektorok észlelni tudnak.
Egyszerű szavakkal, látni ezt a hatást mögötterövid ideig, csak hihetetlen gyorsulásra van szüksége. Ha az emberiség számára elérhető sebességeket használjuk, akkor több időt kell várnunk, mint amennyi az Univerzum létezik.
Milyen kísérlettel álltak elő a tudósok?
A fizikusok azonban rájöttek, hogyan kell kísérletezniUnruh hatás nagy intenzitású lézerekkel. Kiderült, hogy ha egy felgyorsított részecskére hatnak, akkor a hatás annyira megnő, hogy mérhető. A tudósok azt is felfedezték, hogy a részecskék gyorsulásának és lassításának finom egyensúlyozásával átlátszóvá lehet tenni a felgyorsított anyagot.
Hogyan fog működni?
A kvantumfluktuációk a fotonoknak köszönhetően sűrűvé válnak, ami azt jelenti, hogy egy nagy intenzitású lézer fényének hatására vákuumban kényszerített atom elméletileg A probléma az, hogy az atom képesUgyanakkor kölcsönhatásba lép a lézerfénnyel, elnyeli azt, ezáltal növelve annak energiaszintjét.A keletkező hő végül elnyomja az Unruh hatást.
Ha egy atomnak "át kell törnie" a fotonok mezőjét, akkor hagyja, hogy "ne lássa" egy bizonyos frekvenciájú fotonokat, ami meg fog tenni Ennek eredményeként mindezen megoldások következetes kombinálásával a tudósok képesek lesznektesztelje az Unruh hatást egy adott fényfrekvencián .
Mi a lényeg?
Nem lesz könnyű életre kelteni a kísérletet. A tudósok építeni fognakLaboratóriumi részecskegyorsító, amely mikrohullámú sugárral történő besugárzással felgyorsítja az elektront a fénysebességre. Ha megtaláljákhatással, olyan kísérleteket végeznek, amelyek kapcsolatot találnak Einstein relativitáselmélete és a kvantummechanika között.Ez a fizika egyik legnagyobb problémája.Unruh, a tudósok megerősítik Hawking állítását a fekete lyukakról.
Olvass tovább:
„Ez sci-fi”: a tudósok alapvetően új típusú kvantumszámítógépeket hoznak létre
Ultragyors kvantumszámítógépet hoztak létre, amely 6,5 nanoszekundum alatt hajt végre egy műveletet
Mik azok a szupergének, és hogyan teszik ilyen furcsává az állatokat