Galvenais šķērslis pētījumiem fundamentālās fizikas jomā ir nespēja pārbaudīt
Ko Hokings prognozēja?
1974. gadā Stīvens Hokings pārsteidza fiziķus visā pasaulē, paziņojot, ka ārkārtējais gravitācijas spēks melno caurumu notikumu horizontāViņi tos izstaros , līdz būs izsmelti.enerģija un pilnībā iztvaiko.
Pirms Hokings izvirzīja savu revolucionāro teoriju, tika uzskatīts, ka melnie caurumi ir perfekti melni objekti, no kuriem neviena daļiņa nevarTomēr fiziķis ir pārliecināts, ka viņiem ir savs starojums.Būtībā tas ir kvantu termiskā starojuma process, ko spontāni izstaro melnie caurumi.Tādējādi pakāpeniski samazinās melno caurumu masa, to rotācijas enerģija.Tā rezultātā tie var pilnībā izzust.
Kas ir Unruh efekts?
Fulling –Davis –Unruh efekts pirmo reizi tika ierosināts 1970s.It ir viena no daudzajām kvantu lauka teorijas prognozēm . Faktiski katra kosmosa "kabata" ir piepildīta ar bezgalīgām vibrācijām kvantu mērogā.Ja viņiem tiek dota pietiekami daudz enerģijas, tie spontāni "eksplodēs" daļiņu-antidaļiņu pāros, kas gandrīz nekavējoties iznīcinaSaskaņā ar teoriju jebkura daļiņa , vai tā būtu matērija vai gaisma , ir vienkārši lokalizēta šī kvantu lauka ierosme.
Kas viņiem kopīgs?
Unruh efekts izraisa to, ka telpa ap strauji paātrinošiem objektiem, šķiet, ir piepildīta ar daudzām virtuālām daļiņām, kas piešķirTā kā tas ir cieši saistīts ar Hokinga starojumu, kurā daļiņas spontāni parādās melno caurumu malās, zinātnieki jau sen ir centušies atklāt vienu kā mājienu par otra esamību.Vismaz tā domāja fiziķi.
Kāpēc tos ir grūti pierādīt?
Tāpat kā jums ir nepieciešams melnais caurums, lai pārbaudītu Hokinga starojumu, efektsUnruh prasa milzīgus paātrinājumus, lai radītu mirdzumu, ko var redzēt. Tika uzskatīts, ka tas ir tik vājš, ka to nevar izmērīt ar pašreizējām tehnoloģijām.
Saskaņā ar kvantu teoriju stacionārs atoms var palielināt savu enerģiju tikai tad, ja reāls fotons ierosina Tomēr paātrinošam atomam kvantu lauka svārstības varNo tā "viedokļa" tas pārvietosies caur siltu gaismas daļiņu kluci, kas sakarstŠis karstums var būt Unruh efekta pazīme.
Problēma ir tāda, kāds ir paātrinājumsneiespējami pat Lielajā hadronu paātrinātājā. Atomam jāpaātrina līdz gaismas ātrumam mazāk nekā sekundes miljondaļā, vienlaikus piedzīvojot spēku kvadriljonu metru sekundē kvadrātā, lai izdalītu pietiekami daudz gaismas, ko mūsdienu detektori spēs atklāt.
Vienkāršiem vārdiem sakot, lai redzētu šo efektu aiz mugurasīss laika periods, jums vienkārši nepieciešams neticams paātrinājums. Ja izmantosim cilvēcei pieejamos ātrumus, tad mums būs jāgaida vairāk laika, nekā eksistē Visums.
Kādu eksperimentu izdomāja zinātnieki?
Tomēr fiziķi izdomāja, kā eksperimentēt arNepārspējams efekts, izmantojot augstas intensitātes lāzerus. Izrādījās, ka, ja tie iedarbosies uz paātrinātu daļiņu, efekts palielināsies tik daudz, ka to var izmērīt. Zinātnieki arī atklāja, ka ir iespējams padarīt paātrinātu vielu caurspīdīgu, smalki līdzsvarojot daļiņu paātrinājumu un palēninājumu.
Kā tas darbosies?
Kvantu svārstības kļūst blīvas, pateicoties fotoniem, kas nozīmē, ka atoms, kas spiests pārvietoties vakuumā augstas intensitātes lāzera gaismas ietekmē, teorētiski var Problēma ir tā, ka atoms varTajā pašā laikā mijiedarbojieties ar lāzera gaismu, absorbējot to, tādējādi palielinot tā enerģijas līmeni.Radītais siltums galu galā noslīcinās Unruh efektu.
Ja atomam ir "jāizlaužas" cauri fotonu laukam, tad ļaujiet tam "neredzēt " noteiktas frekvences fotonus, kas to darīs Tā rezultātā, konsekventi apvienojot visus šos risinājumus, zinātnieki varēspārbaudīt Unruh efektu noteiktā gaismas frekvencē.
Kāda ir apakšējā līnija?
Eksperimentu iedzīvināt nebūs viegli. Zinātnieki būvēsLaboratorijas daļiņu paātrinātājs, kas paātrinās elektronu līdz gaismas ātrumam, apstarojot to ar mikroviļņu staru. Ja viņi atrodefekts, viņi veiks eksperimentus, kas atradīs saikni starp Einšteina relativitātes teoriju un kvantu mehāniku.Tā ir viena no lielākajām fizikas problēmām.Unruh, zinātnieki apstiprinās Hokinga viedokli par melnajiem caurumiem.
Lasīt vairāk:
“Šī ir zinātniskā fantastika”: zinātnieki izveido principiāli jauna veida kvantu datorus
Ir izveidots īpaši ātrs kvantu dators, kas veic operāciju 6,5 nanosekundēs
Kas ir supergēni un kā tie padara dzīvniekus tik dīvainus