Главна препрека истраживању у фундаменталној физици је немогућност тестирања
Шта је Хокинг предвидео?
Године 1974. Стивен Хокинг је у свему изненадио физичаресвета, наводећи да ће екстремна гравитациона сила на хоризонтима догађаја црних рупа створити виртуелне честице.&нбсп;Емитоваће их све док им не понестане енергије и потпуно испаре.
Пре него што је Хокинг смислио свој револуционартеорију, црне рупе су сматране идеалним црним објектима из којих ниједна честица не може да побегне. Међутим, физичар је сигуран да они имају своје зрачење. У суштини, то је квантни процес топлотног зрачења које црне рупе спонтано емитују. Дакле, маса црних рупа и њихова енергија ротације постепено се смањују. Као резултат, они могу потпуно нестати.
Шта је Унрух ефекат?
Пуни ефекат&нбсп;Давис&нбсп;Унрух по први путпредложена 1970-их година. Ово је једно од многих предвиђања квантне теорије поља. Према њему, празан вакуум не постоји. У ствари, сваки „џеп“ простора је испуњен бескрајним вибрацијама на квантној скали. Ако им се да довољно енергије, они спонтано "експлодирају" у парове честица-античестица, који се готово одмах међусобно уништавају. Према теорији, свака честица — било да је материја или светлост — је једноставно локализована ексцитација овог квантног поља.
Шта им је заједничко?
Унрух ефекат изазива просторчини се да су око објеката који се брзо убрзавају испуњени мноштвом виртуелних честица које им дају сјај.&нбсп;Пошто је уско повезано са Хокинговим зрачењем, у којем се честице спонтано појављују на ивицама црних рупа, научници дуго покушавају да открију једну као наговештај постојања другог. Али ово је немогуће учинити. У сваком случају, то су физичари раније мислили.&нбсп;
Зашто их је тешко доказати?
Слично тестирању Хокинговог зрачењазахтева црну рупу, Унруов ефекат захтева огромна убрзања да би се произвео сјај који се може видети.&нбсп;Сматрало се да је толико слаб да се не може мерити модерном технологијом.
Према квантној теорији, стационарни атом можеповећати своју енергију само када прави фотон побуђује један од својих електрона. Међутим, за атом који убрзава, флуктуације квантног поља могу „изгледати“ као прави фотони. Са његове „тачке гледишта“, кретаће се кроз колекцију топлих светлосних честица које загревају атом. Ова топлина може бити издајнички знак Унрух ефекта.
Проблем је шта треба да добијете убрзањенемогуће чак ни на Великом хадронском сударачу. Атом мора да се убрза до брзине светлости за мање од милионитог дела секунде, док доживљава силу од квадрилиона метара у секунди на квадрат, да би дао довољно светлости коју ће савремени детектори детектовати.
Једноставним речима, да видите овај ефекат изакратак временски период, потребно вам је само невероватно убрзање. Ако користимо брзине доступне човечанству, онда ћемо морати да чекамо више времена него што постоји Универзум.
Који експеримент су научници смислили?
Међутим, физичари су схватили како да експериментишуУнрух ефекат коришћењем ласера високог интензитета. Испоставило се да ако делују на убрзану честицу, ефекат ће се повећати толико да се може измерити. Научници су такође открили да је могуће убрзану материју учинити транспарентном тако што ће деликатно балансирати убрзање и успоравање честица.
Како ће то радити?
Квантне флуктуације постају густезахваљујући фотонима. То значи да би атом који је приморан да се креће у вакууму под утицајем ласерске светлости високог интензитета, теоретски могао да изазове Унрухов ефекат чак и при прилично малим убрзањима повећање њеног енергетског нивоа. Генерисана топлота ће на крају пригушити Унрух ефекат.
Али&нбсп;физичари су смислили&нбсп;решењефотони су невидљиви. Ако атом мора да "пролази" кроз поље фотона, онда можда неће "видети" фотоне одређене фреквенције, што ће их учинити практично невидљивим за атом. На крају, узастопним комбиновањем свих ових решења, научници ће моћи да тестирају Унрух ефекат на одређеној фреквенцији светлости.
Која је суштина?
Оживотворење експеримента неће бити лако.&нбсп;Научници ће изградити лабораторијски акцелератор честица који ће убрзати електрон до брзине светлости тако што ће га озрачити микроталасним снопом.&нбсп;Ако открију ефекат, спровешће експерименте са њим који ће пронаћи везу између Ајнштајнове теорије о релативности и квантне механике. Ово је један од највећих проблема у физици. Поред тога, посматрањем Унрух ефекта, научници ће потврдити Хокингову исправност о црним рупама.
Опширније:
„Ово је научна фантастика“: научници стварају фундаментално нову врсту квантних рачунара
Створен је ултра-брзи квантни рачунар који обавља операцију за 6,5 наносекунди
Шта су супергени и како чине животиње тако чудним