Natuurkundigen ontdekten hoe ze het kwantumeffect in slechts een paar uur konden zien

Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology en de Universiteit van Waterloo hebben in plaats daarvan voorgesteld

spontane observaties stimuleren actiefhet Urnu-effect en onderdrukt andere concurrerende kwantumverschijnselen. Wetenschappers vergelijken hun idee met het werpen van een onzichtbaarheidsmantel over alle processen van derden, zodat het gewenste effect duidelijker merkbaar wordt tegen een heldere achtergrond.

Het Urnu-effect werd voor het eerst voorspeld door een natuurkundigeWilliam Unruh van de Universiteit van British Columbia in 1976. De theorie suggereert dat een lichaam dat in een vacuüm versnelt, de aanwezigheid van warme straling zou moeten voelen. Zoals de MIT-onderzoekers opmerken, wordt dit effect geassocieerd met kwantuminteracties tussen versnelde materie en kwantumfluctuaties in het vacuüm van de lege ruimte.

De auteurs van de nieuwe studie zeggen dat de complexiteitbij het bevestigen van het Unruh-effect wordt geassocieerd met een extreem lage kans om het te zien. Dit vereist volgens wetenschappers een enorme inspanning of een zeer lange observatieperiode (mogelijk miljarden jaren). Om bijvoorbeeld een gloed te produceren die warm genoeg is om door detectoren te worden gemeten, moet een lichaam ter grootte van een atoom in minder dan een miljoenste van een seconde worden versneld tot de snelheid van het licht.

"Om dit effect in korte tijd te zientijd heb je een ongelooflijke versnelling nodig, zegt Vivishek Sudhir, co-auteur van de studie aan het MIT. "En als je een redelijke versnelling gebruikt, moet je een enorme hoeveelheid tijd wachten - meer dan de leeftijd van het universum - om een ​​meetbaar effect te zien."

Natuurkundigen hebben voorgesteld om licht te gebruikenom vacuümschommelingen te vergroten. De toevoeging van fotonen versterkt proportioneel alle verschijnselen die tijdens het experiment zullen optreden. De belangrijkste moeilijkheid van deze aanpak was dat naast het Unruh-effect ook alle andere effecten worden versterkt.

Om dit probleem op te lossen, onderzoekersvoorgesteld om de baan van het deeltje te beïnvloeden. Theoretisch toonden ze aan dat als een atoom wordt versneld in een stroom fotonen langs een specifiek traject, alle bijwerkingen onzichtbaar zijn voor de waarnemer.

Wanneer we het Unruh-effect stimuleren, stimuleren we tegelijkertijd ook gewone of resonerende effecten, maar we laten zien dat we deze effecten in wezen kunnen uitschakelen door de baan van het deeltje te veranderen.

Barbara Shoda, co-auteur van de studie aan de Universiteit van Waterloo

Natuurkundigen zijn van plan een deeltjesversneller te bouwenlaboratoriumgroottes om het elektron te versnellen tot een snelheid die dicht bij de lichtsnelheid ligt, die ze verder zullen vergroten met behulp van een laserstraal. Nu werken wetenschappers aan het vinden van een manier om de baan van het elektron te veranderen.

“Nu weten we tenminste dat in onzehet leven heeft de kans om dit effect te zien”, zegt Sudhir. "Dit is een complex experiment en er is geen garantie dat we het zullen kunnen uitvoeren, maar dit idee is onze grootste hoop."

Lees verder:

Er wordt al eeuwen op gejaagd: wat weten we over de planeet Vulcan naast de zon

Astronomen hebben een planeet in de buurt van de aarde gevonden: die heeft een heel vreemde baan

Onverklaarbare dualiteit gevonden in elementaire deeltjesfysica: waar leidt het toe?