Efect neacceptat

Efectul Unruh , descoperit în 1976 de William Unruh de la Universitatea din British Columbia , este prezicerea că un observator accelerat va observa radiațiile corpului negru acolo unde un observator inerțial nu ar putea. Cu alte cuvinte, partea de jos ar părea mai caldă dintr-un cadru de referință accelerat. Starea cuantică văzută ca o stare de bază de către observatori în sistemele de referință inerțiale este văzută ca un echilibru termodinamic de către observatorul uniform accelerat.

Explicaţie

Unruh a demonstrat că conceptul de gol depinde de calea observatorului în spațiu-timp . Din punctul de vedere al unui observator accelerat, vidul observatorului inerțial va apărea ca o stare care conține multe particule în echilibru termodinamic, adică un gaz fierbinte.

Deși efectul Unruh pare contraintuitiv, devine intuitiv dacă cuvântul gol este interpretat corect, după cum urmează.

Interpretarea golului

În termeni moderni, conceptul de „vid” nu este același cu „spațiul gol”, întrucât tot spațiul este umplut cu câmpurile cuantificate care alcătuiesc universul . Vacuumul este pur și simplu cea mai mică stare de energie posibilă a acestor câmpuri, un concept foarte diferit de cel al „spațiului gol”.

Stările energetice ale oricărui câmp cuantificat sunt definite de Hamiltonian , pe baza condițiilor locale, inclusiv a coordonatei de timp. Conform relativității speciale, doi observatori în mișcare relativă unul față de celălalt trebuie să utilizeze coordonate de timp diferite. Dacă acești observatori accelerează, este posibil să nu existe un sistem de coordonate partajat. În acest caz, observatorii vor vedea diferite stări cuantice și, prin urmare, diferite goluri.

Articolul Fedotov-Mur-Narozhny-Belinskii-Karnakov

În 1999, într-un articol al autorilor menționați anterior, s-a arătat că efectul Unruh nu există în spațiile Minkowski, deoarece modurile Unruh nu sunt cuantificabile. ^[1]

Ecuația

Temperatura Unruh , derivată de la William Unruh în 1976, este temperatura reală experimentată de un observator accelerat uniform într-o stare de vid sau câmp de vid. Oferit de ^[2]

T={\frac {\hbar a}{2\pi ck_{\mathrm {B} }}},

{\ displaystyle T = {\ frac {\ hbar a} {2 \ pi ck _ {\ mathrm {B}}}},}

{\ displaystyle T = {\ frac {\ hbar a} {2 \ pi ck _ {\ mathrm {B}}}},}

unde este $la$ ${\ displaystyle a}$ $la$ este accelerația locală, $k_{\mathrm {B} }$ ${\ displaystyle k _ {\ mathrm {B}}}$ ${\ displaystyle k _ {\ mathrm {B}}}$ este constanta lui Boltzmann , $\hbar$ ${\ displaystyle \ hbar}$ $\ hbar$ este constanta Planck redusă , e $c$ ${\ displaystyle c}$ $c$ este viteza luminii . De exemplu, o anumită accelerație de 2,5 × 10 ²⁰ ms ⁻² corespunde aproximativ unei temperaturi de 1K.

Temperatura Unruh are aceeași formă ca temperatura Hawking $T_{H}=\hbar g/2\pi ck_{\mathrm {B} }$ ${\ displaystyle T_ {H} = \ hbar g / 2 \ pi ck _ {\ mathrm {B}}}$ ${\ displaystyle T_ {H} = \ hbar g / 2 \ pi ck _ {\ mathrm {B}}}$ a unei găuri negre , derivată de la Stephen Hawking independent și simultan. Prin urmare, se mai numește și temperatura Hawking - Unruh. ^[3]

Notă

^ Fedotov și colab. (1999), Aspectul câmpului cuantic al problemei Unruh .
^ WG Unruh, Black Holes, Dumb Holes și Entropy , în C. Callender (ed.), Fizica întâlnește filosofia la Scala Planck , Cambridge University Press , 2001, pp. 152–173 (vezi Ec. 7.6), ISBN 978-0-521-66445-5 .
^ PM Alsing și PW Milonni, Derivarea simplificată a temperaturii Hawking - Unruh pentru un observator accelerat în vid , în American Journal of Physics , vol. 72, nr. 12, 2004, p. 1524, Bibcode : 2004AmJPh..72.1524A , DOI : 10.1119 / 1.1761064 , arXiv : quant-ph / 0401170v2 .

Bibliografie

SW Hawking, Nature 248 (1974) 30: Primul articol al lui Hawking pe această temă
D. Pagina, Phys. Rev. D13 (1976) 198: primele studii detaliate despre mecanismul de evaporare
BJ Carr & SW Hawking, luni. Nu. Roy. Astron. Soc 168 (1974) 399: relațiile dintre găurile negre primordiale și universul tânăr
A. Barrau și colab., Astron. Astrophys. 388 (2002) 676, Astron. Astrophys. 398 (2003) 403, Astrophys. J. 630 (2005) 1015: cercetare experimentală asupra găurilor negre primordiale datorită antimateriei emise.
A. Barrau și G. Boudoul, Discuție de revizuire susținută la Conferința internațională de fizică teoretică TH2002: cosmologia găurilor negre
A. Barrau și J. Grain, Phys. Lett. B 584 (2004) 114: cercetări privind fizica nouă (în special gravitația cuantică) cu găuri negre primordiale
P. Kanti, Int. J. Mod. Phys. A19 (2004) 4899: evaporarea găurilor negre și dimensiuni suplimentare
D. Ida, K.-y. Oda & SCPark, Phys. Rev. D67 (2003) 064025, Phys. Rev. D71 (2005) 124039, [2]: calculul duratei de viață a unei găuri negre și a dimensiunilor suplimentare
N. Nicolaevici, J. Phys. A: Matematică. Gen. 36 (2003) 7667-7677 [3]: derivarea coerentă a radiației Hawking în modelul Fulling-Davies.
Thorne, Kip , Black Holes and Time Warps: Einstein's Outrageous Legacy , WW Norton & Company; Reprint edition, 1 ianuarie 1995, ISBN 0-393-31276-3 . (1994) - Capitolul 12 „Găurile negre se evaporă”, în special pp. 444 (caseta 12.5) "Acceleration Radiation". Versiune italiană: găuri negre și salturi în timp. Moștenirea lui Einstein .
Unruh, WG, " Note despre evaporarea găurilor negre ", Phys. Rev. D 14 , 870 (1976) (Hârtie originală)
Robert M. Wald, Teoria cuantică a câmpului în spațiul curbat și termodinamica găurii negre , University of Chicago Press, 1994, capitolul 5, ISBN 0-226-87027-8 .
Luis CB Crispino, Atsushi Higuchi, George EA Matsas (2007) Efectul Unruh și aplicațiile sale arXiv: 0710.5373

Elemente conexe

linkuri externe

Carcasa mini găurilor negre , la cerncourier.com .
Instrumentul de calculare a radiațiilor Hawking , la xaonon.dyndns.org . Adus la 8 noiembrie 2009 (arhivat din original la 14 octombrie 2008) .
Manualul Black Holes (it) , pe web.tiscali.it .
Descrierea găurilor negre , la library.thinkquest.org . Adus la 8 noiembrie 2009 (arhivat din original la 3 aprilie 2012) .
Teoria găurilor negre ^{[ link rupt ]} , pe ulisse.sissa.it .
găurile negre și efectele lor relativiste , pe bo.astro.it .

Controlul autorității	GND ( DE ) 4643880-4

Portalul fizicii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu fizica

[fedotov-1] Fedotov și colab. (1999), Aspectul câmpului cuantic al problemei Unruh .

[DUMB-2] WG Unruh, Black Holes, Dumb Holes și Entropy , în C. Callender (ed.), Fizica întâlnește filosofia la Scala Planck , Cambridge University Press , 2001, pp. 152–173 (vezi Ec. 7.6), ISBN 978-0-521-66445-5 .

[SIMPLE-3] PM Alsing și PW Milonni, Derivarea simplificată a temperaturii Hawking - Unruh pentru un observator accelerat în vid , în American Journal of Physics , vol. 72, nr. 12, 2004, p. 1524, Bibcode : 2004AmJPh..72.1524A , DOI : 10.1119 / 1.1761064 , arXiv : quant-ph / 0401170v2 .

[1]

[2]

[3]