Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тукПриемам
23 април 2017
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Разни
FACEBOOK

Ефектът на Инрух: Пространството се затопля, когато се ускорява

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 15 април 2017 в 11:1928570
Илюстрация: W. An, UCLA

Теоретични физици разработиха изпълним на експеримент, с който ще бъде възможно да се провери ефекта на Унрух, съобщи списание Science.

Ефектът е следствие от квантовата теория на полето, при него ускоряващ се наблюдател ще забележи фоново фотонно излъчване и повишаване на температурата на пространството около себе си, а наблюдател, който не се движи с ускорение, няма да види нищо. С други думи, Вселената се затопля, когато се ускорява.

Този ефект се предлага и като обяснение на "невъзможния" двигател ЕмДрайв.

Статията е приета за публикуване в списание Physical Review Letters.

Според Специалната теория на относителността на Айнщайн нещата могат да се държаат различно за наблюдатели, които се движат един спрямо друг. Да предположим, че стоите до хоризонтална еднометрова пръчка с часовник в ръка. Ако ваш приятел профучи край вас със скорост, почти скоростта на светлината, ще види, че пръчката е по-къса от един метър и че часовникът ви тиктака необичайно бавно (вж "Специалната теория на относителността" и "Ефектът забавяне на времето и скъсяване на дължините"). 

Нещата стават още по-странни, ако наблюдателят се движи с ускорение. Всеки наблюдател, пътуващ с постоянна скорост ще се измери температурата на празно пространство като абсолютна нула (0ºK, −273,15°C). Но за движещ се с линейно ускорение наблюдател вакуумът ще е горещ - околното празно пространство ще бъде запълнено с излъчване с определена температура, която зависи от стойността на ускорението.

През 1976 година Уилям Унрух, теоретик от Университета в Британска Колумбия, Канада, описа този ефект, впоследствие наречен на негово име (Unruh effect). За неускоряващ се наблюдател вакуумът е лишен от частици - така че ако той държи детектор на частици, апаратът няма да регистрира нищо. Унрух твърди, че един ускорен наблюдател ще открие мъгла от фотони и други частици, като количеството на квантовите частици, прелитащи наоколо, ще зависи от движението на наблюдателя. Колкото е по-голямо ускорението, толкова е по-висока температурата на тази мъгла или "баня".

Това теоретично предсказание не се подкрепя от всички физици - някои се отнасят към него като важен теоретичен резултат, свързан с излъчването на Хокинг, но други го смятат за следствие от математическа грешка.

Да се потвърди практически предположението на Унрух е трудно, защото за да се наблюдава директно топлинен фон с температура 1ºК трябва да се движим с ускорение от приблизително 1020 м/сек2 -  100 квадрилиона пъти по-бързо от най-добрите ракети.

Екип учени от бразилския Университет на Сао Пауло смятат, че има експеримент, при който може да бъде фиксиран ключовия елемент на ефекта - фотонната "мъгла", видима за ускорения наблюдател. За това е необходимо да се измери излъчването на електрони.

Първо трябва да се пуснат електрони странияно на магнитно поле, където те ще започнат да правят кръгови движения. След това е необходимо да се включи вертикално електрическо поле, което ще накара електроните да се движат с ускорение нагоре, описвайки винтообразен път. В този случай ситуацията може да се разглежда от две гледни точки: в лабораторна отправна сиситема и ускоряваща се отправна система, заедно с електроните. Според ускоряващата се нагоре отправна система, електроните се въртят в кръг (виж схемата). В неускоряващата се "лабораторна отправна сиситема" електроните се издигат по траектория, подобна на тирбушон.

Според бразилците, ако електроните се въртят в фотонна мъгла, спектърът на излъчваните кванти светлина ще има излишък в областта на дългите вълни, измерено в лабораторната система.

 


V. Altounian/Science, adapted from Adrian Cho

Но скептично настроените спрямо ефекта на Унрух учени не смятат, че това ще докаже неговата реалност, и при това имат различни съображения. Някои смятат, че "затоплянето" на вакуума се случва, но се обяснява с други явления, така че дори да се установи търсения излишък на топлина, не може да се каже, че ефектът на Унрух е доказан. Други смятат, че експериментът ще даде нулев резултат, тъй като проведеният анализ е неверен и електроните не могат да излъчват повече заради взаимодействието с фотонната мъгла. Но авторите на новата работа имат намерение да извършат експеримента по предложената схема.


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини

Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.