O principal obstáculo à pesquisa no campo da física fundamental é a incapacidade de testar
O que Hawking previu?
Em 1974, Stephen Hawking surpreendeu físicos de todo o mundo ao afirmar que a força gravitacional extrema nos horizontes de eventos dos buracos negrosEles vão emiti-los até que estejam exaustos.energia e vai evaporar completamente.
Antes de Hawking apresentar sua teoria revolucionária, os buracos negros eram considerados objetos negros perfeitos dos quais nenhuma partícula poderiaNo entanto, o físico tem certeza de que eles têm sua própria radiação.Basicamente, é um processo quântico de radiação térmica que os buracos negros emitem espontaneamente.Assim, a massa dos buracos negros, sua energia rotacional, diminui gradualmente.Como resultado, eles podem desaparecer completamente.
O que é o efeito Unruh?
O efeito Fulling – Davis –Unruh foi proposto pela primeira vez no 1970s.It é uma das muitas previsões da teoria quântica de campos.Na verdade, cada "bolsão" de espaço é preenchido com vibrações infinitas em uma escala quântica.Se receberem energia suficiente, eles "explodirão" espontaneamente em pares partícula-antipartícula que quase imediatamente aniquilamDe acordo com a teoria, qualquer partícula , seja matéria ou luz , é simplesmente uma excitação localizada desse campo quântico.
O que eles têm em comum?
O efeito Unruh faz com que o espaço ao redor de objetos em rápida aceleração pareça ser preenchido com uma infinidade de partículas virtuais que transmitemPor estar intimamente relacionada à radiação Hawking, na qual partículas aparecem espontaneamente nas bordas dos buracos negros, os cientistas há muito buscam detectar uma como um indício da existência da outra.Pelo menos, era o que os físicos costumavam pensar.
Por que é difícil prová-los?
Assim como você precisa de um buraco negro para testar a radiação Hawking, o efeitoUnruh requer enormes acelerações para produzir um brilho que pode ser visto. Pensava-se que era tão fraco que não podia ser medido com a tecnologia atual.
De acordo com a teoria quântica, um átomo estacionário pode aumentar sua energia apenas quando um fóton real excita No entanto, para um átomo em aceleração, flutuações no campo quântico podemDo seu "ponto de vista", ele se moverá através de um aglomerado de partículas de luz quente que se aquecemEsse calor pode ser um sinal revelador do efeito Unruh.
O problema é qual é a aceleração para obterimpossível mesmo no Grande Colisor de Hádrons. Um átomo deve acelerar à velocidade da luz em menos de um milionésimo de segundo, enquanto experimenta uma força de um quatrilhão de metros por segundo ao quadrado, a fim de emitir luz suficiente para detectar detectores modernos.
Em palavras simples, para ver esse efeito por trásum curto período de tempo, você só precisa de uma aceleração incrível. Se usarmos as velocidades disponíveis para a humanidade, teremos que esperar mais tempo do que o Universo existe.
Que experimento os cientistas criaram?
No entanto, os físicos descobriram como experimentar comEfeito Unruh usando lasers de alta intensidade. Descobriu-se que, se eles agirem em uma partícula acelerada, o efeito aumentará tanto que pode ser medido. Os cientistas também descobriram que é possível tornar a matéria acelerada transparente equilibrando delicadamente a aceleração e a desaceleração das partículas.
Como vai funcionar?
As flutuações quânticas tornam-se densas graças aos fótons, o que significa que um átomo forçado a se mover no vácuo sob a influência da luz de um laser de alta intensidade pode, teoricamente, O problema é que o átomo podeAo mesmo tempo, interagem com a luz laser, absorvendo-a, aumentando assim o seu nível de energia.O calor gerado acabará abafando o efeito Unruh.
Se um átomo tem que "romper" o campo de fótons, então deixe que ele "não veja" fótons de uma certa frequência, o que fará Como resultado, combinando consistentemente todas essas soluções alternativas, os cientistas serão capazes detestar o efeito Unruh em uma frequência de luz específica.
Qual é o resultado final?
Não será fácil dar vida ao experimento. Cientistas vão construirUm acelerador de partículas de laboratório que irá acelerar um elétron à velocidade da luz, irradiando-o com um feixe de micro-ondas. Se encontraremCom efeito, eles conduzirão experimentos que encontrarão uma conexão entre a teoria da relatividade de Einstein e a mecânica quântica.Esse é um dos maiores problemas da física.Unruh, os cientistas confirmarão o ponto de Hawking sobre os buracos negros.
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