המכשול העיקרי למחקר בתחום הפיזיקה הבסיסית הוא חוסר היכולת לבדוק
מה ניבא הוקינג?
בשנת 1974 הפתיע סטיבן הוקינג פיזיקאים ברחבי העולם כשקבע כי כוח הכבידה הקיצוני באופק האירועים של חורים שחוריםהם הולכים לפלוט אותם עד שהם מותשים.אנרגיה ותתאדה לחלוטין.
לפני שהוקינג הציג את התיאוריה המהפכנית שלו, חורים שחורים נחשבו לעצמים שחורים מושלמים ששום חלקיק לא יכול מהםעם זאת, הפיזיקאי בטוח שיש להם קרינה משלהם.בעיקרון, זהו תהליך קוונטי של קרינה תרמית שחורים שחורים פולטים באופן ספונטני.לפיכך, המסה של חורים שחורים, האנרגיה הסיבובית שלהם, פוחתת בהדרגה.כתוצאה מכך, הם עשויים להיעלם לחלוטין.
מהו אפקט Unruh?
אפקט פולינג-דייוויס-אונרו הוצע לראשונה 1970s.It הוא אחד מהתחזיות הרבות של תורת השדות הקוונטית.למעשה , כל "כיס" של חלל מלא בתנודות אינסופיות בקנה מידה קוונטי.אם תינתן להם מספיק אנרגיה, הם "יתפוצצו" באופן ספונטני לזוגות חלקיקים-אנטי-חלקיקים שישמידו כמעט מיד על פי התיאוריה, כל חלקיק , בין אם זה חומר או אור , הוא פשוט עירור מקומי של שדה קוונטי זה .
מה יש להם במשותף?
אפקט Unruh גורם למרחב סביב אובייקטים המואצים במהירות להיראות מלא בשפע של חלקיקים וירטואליים המקניםמכיוון שהיא קשורה קשר הדוק לקרינת הוקינג, שבה חלקיקים מופיעים באופן ספונטני בשולי חורים שחורים, מדענים מנסים זה זמן רב לאתר אחד מהם כרמז לקיומו של השני.לפחות, זה מה שהפיזיקאים נהגו לחשוב.
למה קשה להוכיח אותם?
בדיוק כפי שצריך חור שחור כדי לבדוק את קרינת הוקינג, ההשפעהUnruh דורש תאוצות עצומות כדי לייצר זוהר שניתן לראות. חשבו שהוא כל כך חלש שלא ניתן למדוד אותו בטכנולוגיה הנוכחית.
על פי תורת הקוונטים, אטום נייח יכול להגדיל את האנרגיה שלו רק כאשר פוטון אמיתי מעורר עם זאת, עבור אטום מואץ, תנודות בשדה הקוונטי יכולותמנקודת המבט שלו, הוא ינוע דרך גוש של חלקיקי אור חמים שמתחממיםחום זה יכול להיות סימן מובהק לאפקט אונרו.
הבעיה היא מה התאוצה לקבלבלתי אפשרי אפילו במאיץ ההדרון הגדול. אטום חייב להאיץ למהירות האור בפחות ממיליונית השנייה, תוך כדי ניסיון של כוח של קוודריליון מטר לשנייה בריבוע, כדי להפיץ מספיק אור שגלאים מודרניים יזהו.
במילים פשוטות, לראות את האפקט הזה מאחורפרק זמן קצר, אתה רק צריך האצה מדהימה. אם נשתמש במהירויות הזמינות לאנושות, אז נצטרך לחכות יותר זמן ממה שהיקום קיים.
איזה ניסוי הגיעו המדענים?
עם זאת, פיזיקאים הבינו כיצד להתנסותאפקט Unruh באמצעות לייזרים בעוצמה גבוהה. התברר שאם יפעלו על חלקיק מואץ, ההשפעה תגדל עד כדי כך שניתן למדוד אותה. המדענים גילו גם שאפשר להפוך את החומר המואץ לשקוף על ידי איזון עדין של האצה וההאטה של חלקיקים.
איך זה יעבוד?
תנודות קוונטיות נעשות צפופות הודות לפוטונים, מה שאומר שאטום שנאלץ לנוע בריק בהשפעת האור של לייזר בעוצמה גבוהה יכול תיאורטית הבעיה היא שהאטום יכולבמקביל, אינטראקציה עם אור לייזר, סופג אותו, ובכך להגדיל את רמת האנרגיה שלה.החום שנוצר יטביע בסופו של דבר את אפקט אונרו.
אם אטום צריך "לפרוץ" את שדה הפוטונים, אז לתת לו "לא לראות" פוטונים בתדר מסוים, מה שיעשה כתוצאה מכך, על-ידי שילוב עקבי של כל הדרכים לעקיפת הבעיה, מדענים יוכלובדוק את אפקט Unruh בתדר אור מסוים.
מה השורה התחתונה?
לא יהיה קל להפיח חיים בניסוי. מדענים יבנומאיץ חלקיקים מעבדתי שיאיץ אלקטרון למהירות האור על ידי הקרנתו באלומת מיקרוגל. אם ימצאוהם יערכו ניסויים שימצאו קשר בין תורת היחסות של איינשטיין לבין מכניקת הקוונטים.זוהי אחת הבעיות הגדולות ביותר של הפיזיקה.Unruh, מדענים יאשרו את טענתו של הוקינג לגבי חורים שחורים.
קרא עוד:
"זהו מדע בדיוני": מדענים יוצרים סוג חדש ביסודו של מחשבים קוונטיים
נוצר מחשב קוונטי מהיר במיוחד המבצע פעולה תוך 6.5 ננו-שניות
מהם גנים-על ואיך הם הופכים חיות כל כך מוזרות