Фэндом

Виртуальная лаборатория

Эффект Унру

204 619статей на
этой вики
Добавить новую страницу
Обсуждение0 Поделиться

Эффект Унру (излучение Унру) — предсказываемый квантовой теорией поля эффект наблюдения планковского излучения в ускоряющейся системе отсчёта при отсутствии этого излучения в инерциальной системе отсчёта. Другими словами, ускоряющийся наблюдатель увидит фон излучения вокруг себя, даже если неподвижный наблюдатель не видит ничего. Основное квантовое состояние (вакуум) в неподвижной системе переходит в состояние термодинамического равновесия в ускоряющейся системе отсчёта.

Эффект был открыт в 1976 году Биллом Унру из Университета Британской Колумбии. Унру показал, что понятие о вакууме зависит от того, как наблюдатель движется сквозь пространство-время. Если вокруг неподвижного наблюдателя находится только вакуум, то ускоряющийся наблюдатель увидит вокруг себя много частиц, находящихся в термодинамическом равновесии, то есть тёплый газ. Эффект Унру произвёл переворот в понимании слова вакуум, так как теперь можно говорить о вакууме только относительно какого-то объекта.

По современным определениям, понятие вакуум — не то же самое, что и пустое пространство, так как всё пространство заполнено квантованными полями (иногда говорят о виртуальных частицах). Вакуум — это самое простое, самое низшее из возможных состояний. Энергетические уровни любого квантованного поля зависят от гамильтониана, который, в свою очередь, зависит от координат, импульсов и времени. Согласно специальной теории относительности, два наблюдателя, двигаясь навстречу, должны использовать различные временны́е координаты. Поэтому гамильтониан, а значит и понятие вакуума, зависит от системы отсчёта.

Как известно, количество частиц является собственным значением оператора, зависящего от операторов рождения и уничтожения. Перед тем, как определить операторы рождения и уничтожения, нам нужно разложить свободное поле на положительные и отрицательные частотные компоненты. А это можно сделать только в пространствах с времениподобным вектором Киллинга. Разложение будет разным в прямолинейных и риндлеровских координатах, несмотря на то что они связаны преобразованием Боголюбова. Именно поэтому количество частиц зависит от системы отсчёта.

Эффект Унру и общая теория относительности Править

Эффект Унру позволяет дать грубое объяснение излучения Хокинга и (вследствие принципа эквивалентности) может считаться аналогом оного. При равноускоренном движении позади ускоряющегося тела также возникает горизонт событий.


Численное значение Править

Температура наблюдаемого излучения Унру выражается той же формулой, что и температура излучения Хокинга, но зависит не от поверхностной гравитации, а от ускорения системы отсчета a.

T = \frac{\hbar a}{2\pi k c}

Так, температура вакуума в системе частицы, двигающейся в условиях притяжения Земли с ускорением 9.81 м/с² равна 4×10−20 К. Для экспериментальной проверки Эффекта Унру планируется достигнуть ускорения частиц 1026 м/с², что соответствует температурам около 400 000 K

Эффект Унру также влечёт за собой изменение скорости распада ускоренных частиц по отношению к частицам, движущимся по инерции. Некоторые стабильные частицы (такие, как протон) приобретают конечное время распада.[1] [2] [3]

ИсточникиПравить

  1. R. Mueller, Decay of accelerated particles, Phys. Rev. D 56, 953—960 (1997) preprint.
  2. D. A. T. Vanzella and G. E. A. Matsas, Decay of accelerated protons and the existence of the Fulling-Davies-Unruh effect, Phys. Rev. Lett. 87, 151301 (2001)preprint.
  3. H. Suzuki and K. Yamada, Analytic Evaluation of the Decay Rate for Accelerated Proton, Phys. Rev. D 67, 065002 (2003) preprint.



Эта страница использует содержимое раздела Википедии на русском языке. Оригинальная статья находится по адресу: Эффект Унру. Список первоначальных авторов статьи можно посмотреть в истории правок. Эта статья так же, как и статья, размещённая в Википедии, доступна на условиях CC-BY-SA .


Обнаружено использование расширения AdBlock.


Викия — это свободный ресурс, который существует и развивается за счёт рекламы. Для блокирующих рекламу пользователей мы предоставляем модифицированную версию сайта.

Викия не будет доступна для последующих модификаций. Если вы желаете продолжать работать со страницей, то, пожалуйста, отключите расширение для блокировки рекламы.

Также на Фэндоме

Случайная вики