El efecto de Unruh del, descubierto en el 1976 por el Bill Unruh de la universidad de la Columbia Británica, es la predicción que un observador de aceleración observará la radiación de cuerpo negro donde un observador de inercia no observaría ninguno. Es decir el fondo aparece ser caliente de un marco de referencia de aceleración. El estado de quántum se considera que mientras que el estado de tierra para los observadores en sistemas de inercia se considera como equilibrio termodinámico para el observador uniformemente acelerado.

Explicación

Unruh demostró que la noción del vacío depende de la trayectoria del observador con el espacio-tiempo . Del punto de vista del observador de aceleración, el vacío del observador de inercia parecerá un estado que contiene muchas partículas en el equilibrio termal - un gas caliente.

Aunque el efecto de Unruh sea inicialmente antiintuitivo, tiene sentido intuitivo si el vacío del de la palabra se interpreta apropiadamente, como abajo.

Interpretación del vacío del

En términos modernos, el concepto de " vacuum" no está igual que " space" vacío;, como todo el espacio se llena de los campos quantized que componen un universo . El vacío es simplemente el estado posible de estos campos, un concepto muy diverso de la energía más bajo del " empty".

Los estados de energía de cualquier campo quantized son definidos por el hamiltoniano, basado en condiciones locales, incluyendo el coordenada del tiempo. Según la relatividad especial, dos observadores que se mueven concerniente a uno a tiempo del uso de la necesidad diverso coordinan. Si esos observadores están acelerando, no puede haber sistema coordinado compartido. Por lo tanto, los observadores verán diversos estados de quántum y así diversos vacíos.

En algunos casos, el vacío de un observador no está incluso durante los estados de quántum del otro. En términos técnicos, esto ocurre porque los dos vacíos llevan a las representaciones unitario inequivalent de las relaciones de conmutación canónicas del campo de quántum . Esto es porque dos observadores mutuamente de aceleración pueden no poder encontrar una transformación coordinada global definida el relacionar de sus opciones coordinadas.

Un observador de aceleración percibirá una formación evidente del horizonte de acontecimiento (véase el espacio-tiempo de Rindler). La existencia de la radiación de Unruh del se puede ligar a este horizonte de acontecimiento evidente, poniéndolo en el mismo marco conceptual que la radiación Hawking . Por una parte, el efecto de Unruh demuestra que la definición de qué constituye un " particle" depende del estado del movimiento del observador.

El campo (libre) necesita ser descompuesto en positivo y los componentes negativos de la frecuencia antes de definir a la creación y a los operadores de la aniquilación esto se puede hacer solamente en spacetimes con un campo del vector de la matanza de Timelike . Esta descomposición sucede ser diferente en el cartesiano y el Rindler coordina (aunque los dos son relacionados por una transformación de Bogoliubov). Esto explica porqué el " numbers" de la partícula;, que se definen en términos de operadores de la creación y de la aniquilación, ser diferente en ambos coordenadas.

Apenas mientras que el espacio-tiempo de Rindler se puede considerar como modelo del juguete para los calabozos y los horizontes cosmológicos el efecto de Unruh proporciona un modelo del juguete para explicar la radiación Hawking .

Cálculos

La temperatura observada por una partícula uniformemente de aceleración es: = \ frac {\ a hbar} {2 \ pi c} del $kT\; del$

l

Tan la temperatura del vacío, considerada por un observador acelerado por la aceleración gravitacional de la tierra '' g '' = 9.81 el m/s ², es solamente 4× 10^{− 20} K . Para una prueba experimental del efecto de Unruh se planea para utilizar aceleraciones hasta 10²⁶ m/s ², que daría una temperatura de cerca de 400.

Otras implicaciones

El efecto de Unruh también hace el índice de decaimiento de partículas aceleradas diferenciar de partículas de inercia. Las partículas estables como el electrón podían tener tarifas de transición diferentes a cero a los estados de una masa más alta cuando estaban aceleradas rápidamente bastante.

Ver también

El Rindler coordina
Producción de pares
Partícula virtual
Radiación Hawking
Superradiance

.

Zenithic

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