فیزیکدانان راهی برای تحریک درخشش عجیب شتاب سرعت تار پیدا کردند
فیزیکدانان راهی برای تحریک درخشش عجیب شتاب سرعت تار پیدا کردند
هر بار که قدمی برمی دارید، فضا با گرمای ملایمی می درخشد.
به نام Fulling–Davies –اثر Unruh (یا گاهی اوقات فقط اثر Unruh اگر به زمان فشار بیاورید)، این درخشش وهم‌آور تشعشعاتی که از خلاء بیرون می‌آیند شبیه به مرموز تابش هاوکینگ که تصور می‌شود سیاهچاله ها.
فقط در این مورد، محصول شتاب است تا گرانش.
آیا نمی توانید آن را احساس کنید؟ دلیل خوبی برای آن وجود دارد. شما باید با سرعت غیرممکنی حرکت کنید تا حتی ضعیف ترین پرتوهای Unruh را حس کنید.
در حال حاضر، این اثر یک پدیده کاملاً نظری است و بسیار فراتر از توانایی ما برای اندازه گیری است. اما به دنبال کشف محققان دانشگاه واترلو در کانادا و موسسه فناوری ماساچوست (MIT) این می تواند به زودی تغییر کند.
با بازگشت به اصول اولیه، آنها نشان داده اند که می تواند راهی وجود داشته باشد. برای تحریک اثر Unruh به طوری که بتوان آن را مستقیماً تحت شرایط کمتر شدید مطالعه کرد.
در یک پیچ غیرمنتظره، آنها ممکن است راز نامرئی کردن ماده را نیز کشف کرده باشند.
جایزه واقعی با این حال، می‌تواند زمینه‌های جدیدی را در آزمایش‌هایی ایجاد کند که هدفشان یکی کردن دو نظریه قدرتمند اما ناسازگار در فیزیک است – یکی که نحوه رفتار ذرات را توصیف می‌کند و دیگری انحنای فضا و زمان را پوشش می‌دهد.
“نظریه نسبیت عام و نظریه مکانیک کوانتومی در حال حاضر هنوز تا حدودی در تضاد هستند، اما باید یک نظریه وحدت‌بخش وجود داشته باشد که نحوه عملکرد اشیا را در کیهان توصیف کند،” می گوید ریاضیدان آخیم کمپف از دانشگاه واترلو.
اثر Unruh درست است. بر روی مرز قوانین کوانتومی و نسبیت عام.
طبق فیزیک کوانتومی، اتمی که به تنهایی در خلاء نشسته است باید منتظر بماند تا فوتون ورودی در میدان الکترومغناطیسی موج بزند و الکترون‌های خود را تکان دهد. قبل از اینکه بتواند خود را روشن بداند.
اگر نسبیت را در نظر بگیریم، راهی برای تقلب وجود دارد. به سادگی با شتاب گرفتن، یک اتم می‌تواند کوچک‌ترین تکان‌ها را در میدان الکترومغناطیسی اطراف به‌عنوان فوتون‌های کم‌انرژی تجربه کند که توسط نوعی اثر داپلر تبدیل شده‌اند.
این برهم‌کنش بین تجربه نسبی امواج در یک میدان کوانتومی است. و تکان دادن الکترون های یک اتم به زمان بندی مشترک در فرکانس های آنها متکی است. هر گونه تأثیر کوانتومی که به زمان‌بندی متکی نیست معمولاً نادیده گرفته می‌شود، زیرا روی کاغذ در درازمدت متعادل می‌شود.
به همراه همکاران ویویشک سودیر و باربارا سودا، کمپف نشان داد که وقتی یک اتم است. با تسریع، این شرایط معمولاً ناچیز بسیار مهم‌تر می‌شوند و در واقع می‌توانند تأثیرات غالب را به خود اختصاص دهند.
با غلغلک دادن یک اتم به روش درست، مانند استفاده از یک اتم قدرتمند، آنها با لیزر نشان دادند که می‌توان از این برهمکنش‌های جایگزین استفاده کرد تا اتم‌های متحرک اثر Unruh را بدون نیاز به شتاب‌های زیاد تجربه کنند.
به عنوان یک امتیاز، تیم همچنین دریافت که با توجه به مسیر درست، اتم شتاب‌دهنده ممکن است نسبت به نور ورودی شفاف شود و به طور موثر توانایی آن برای جذب یا گسیل فوتون‌های خاص را سرکوب کند. این امکان وجود دارد که بتوانیم راه‌های جدیدی برای این کار پیدا کنیم جایی که فیزیک کوانتومی و نسبیت عام جای خود را به یک چارچوب نظری جدید می دهند را پیدا کنید.
“بیش از ۴۰ سال است که آزمایش ها به دلیل ناتوانی در کشف رابط مکانیک کوانتومی و گرانش مانع شده اند.” می گوید سدر، فیزیکدان MIT.
” ما در اینجا یک گزینه مناسب برای بررسی این رابط در یک محیط آزمایشگاهی داریم. اگر بتوانیم برخی از این سوالات بزرگ را کشف کنیم، می‌توانیم همه چیز را تغییر دهیم.”
این تحقیق در نامه های مروری فیزیکی.
نظرات کاربران