Fyzici prišli na to, ako vidieť kvantový efekt už za pár hodín

Namiesto toho navrhli výskumníci z Massachusettského technologického inštitútu a University of Waterloo

spontánne pozorovania aktívne stimulujúUrnuov efekt a potlačenie iných konkurenčných kvantových javov. Vedci prirovnávajú svoj nápad k prehodenie neviditeľného plášťa cez všetky procesy tretích strán, aby sa požadovaný efekt stal zreteľnejším na vyčistenom pozadí.

Urnuov efekt prvýkrát predpovedal fyzikWilliam Unruh z University of British Columbia v roku 1976. Teória naznačuje, že teleso zrýchľujúce sa vo vákuu by malo cítiť prítomnosť teplého žiarenia. Ako poznamenávajú vedci z MIT, tento efekt je spojený s kvantovými interakciami medzi zrýchlenou hmotou a kvantovými fluktuáciami vo vákuu prázdneho priestoru.

Autori novej štúdie hovoria, že zložitosťpri potvrdení Unruhovho efektu je spojená s extrémne nízkou pravdepodobnosťou jeho videnia. To si podľa vedcov vyžaduje buď obrovské úsilie, alebo veľmi dlhé obdobie pozorovania (možno miliardy rokov). Napríklad, aby sa vytvorila žiara dostatočne teplá na to, aby sa dala merať detektormi, telo s veľkosťou atómu musí byť zrýchlené na rýchlosť svetla za menej ako milióntinu sekundy.

„V krátkom čase vidieť tento efektČas, potrebujete neuveriteľné zrýchlenie, hovorí Vivishek Sudhir, spoluautor štúdie na MIT. "A ak použijete primerané zrýchlenie, musíte čakať obrovské množstvo času - viac ako je vek vesmíru - aby ste videli merateľný efekt."

Fyzici navrhli použiť svetlona zvýšenie kolísania vákua. Pridanie fotónov proporcionálne zosilňuje všetky javy, ktoré sa vyskytnú počas experimentu. Kľúčovým problémom tohto prístupu bolo, že spolu s Unruhovým efektom sú vylepšené aj všetky ostatné efekty.

Na vyriešenie tohto problému výskumnícinavrhol ovplyvniť dráhu častice. Teoreticky ukázali, že ak je atóm urýchľovaný v prúde fotónov pozdĺž špecifickej trajektórie, potom všetky vedľajšie účinky budú pre pozorovateľa neviditeľné.

Keď stimulujeme Unruh efekt, súčasne stimulujeme aj bežné alebo rezonančné efekty, ale ukazujeme, že zmenou trajektórie častice môžeme tieto efekty v podstate deaktivovať.

Barbara Shoda, spoluautorka štúdie na University of Waterloo

Fyzici plánujú postaviť urýchľovač častíclaboratórne veľkosti, aby urýchlili elektrón na rýchlosť blízku rýchlosti svetla, ktorú budú ďalej zvyšovať pomocou laserového lúča. Teraz vedci pracujú na nájdení spôsobu, ako zmeniť trajektóriu elektrónu.

„Teraz to aspoň vieme v našomživot má šancu vidieť tento efekt,“ hovorí Sudhir. "Je to zložitý experiment a neexistuje žiadna záruka, že ho budeme môcť uskutočniť, ale táto myšlienka je našou najbližšou nádejou."

Čítaj viac:

Po stáročia sa loví: čo vieme o planéte Vulcan vedľa Slnka

Astronómovia našli pri Zemi planétu: má veľmi zvláštnu obežnú dráhu

Nevysvetliteľná dualita nájdená vo fyzike elementárnych častíc: k čomu to povedie