物理学家找到了一种方法来触发曲速加速的奇怪光芒

物理学家找到了一种方法来触发曲速加速的奇怪光芒

每迈出一步,空间本身就会散发出柔和的温暖。

这种从真空中发出的怪异辐射光被称为富林-戴维斯-安鲁效应(如果时间紧迫,有时也称为安鲁效应),类似于被认为围绕着黑洞的神秘霍金辐射。

只有在这种情况下,它是加速度而不是重力的产物。

感觉不到?这是有充分理由的。即使是最微弱的安鲁射线,你也需要以不可能的速度移动。

目前,这种效应仍然是一种纯粹的理论现象,远远超出了我们的测量能力。但在加拿大滑铁卢大学和麻省理工学院 (MIT) 的研究人员发现后,这种情况很快就会改变。

通过回归基础,他们证明了可能有一种方法可以刺激安鲁效应,因此可以在不太极端的条件下直接对其进行研究。

在一个意想不到的转折中,他们可能还发现了使物质隐形的秘密。

然而,真正的奖品将是在旨在将物理学中两种强大但不相容的理论结合起来的实验中开辟新天地——一种描述粒子的行为方式,另一种涵盖空间和时间的弯曲。

滑铁卢大学的数学家 Achim Kempf说: “广义相对论和量子力学理论目前仍然有些矛盾,但必须有一个统一的理论来描述宇宙中事物的运作方式。”

“我们一直在寻找一种将这两个重要理论结合起来的方法,这项工作通过为测试新理论和实验提供机会,帮助我们拉得更近。”

安鲁效应正好位于量子定律和广义相对论的边界上。

根据量子物理学,一个单独坐在真空中的原子需要等待入射光子在电磁场中波动并使其电子摇晃一下,然后才能认为自己被照亮了。

如果我们考虑相对论,就有一种作弊的方法。简单地通过加速,原子可以在周围的电磁场中以低能光子的形式经历最小的摆动,并通过一种多普勒效应进行转换。

量子场中波的相对体验与原子电子的抖动之间的这种相互作用依赖于它们频率的共享时间。任何不依赖于时间的量子效应通常都会被忽略,因为在纸面上它们从长远来看往往会平衡。

Kempf 与同事 Vivishek Sudhir 和 Barbara Soda 一起表明,当一个原子被加速时,这些通常可以忽略不计的条件变得更加重要,并且实际上可以成为主导效应。

通过以正确的方式(例如使用强大的激光)搔痒原子,他们表明可以利用这些替代相互作用使移动的原子在不需要大加速度的情况下体验安鲁效应。

作为奖励,该团队还发现,在正确的轨迹下,加速的原子可能会变得对入射光透明,从而有效地抑制其吸收或发射某些光子的能力。

撇开科幻应用不谈,通过确定影响加速原子在真空中参与涟漪的能力的方法,我们有可能想出新的方法来找到量子物理学和广义相对论让位于新的理论框架的地方.

“40 多年来,由于无法探索量子力学和引力的界面,实验一直受到阻碍,”麻省理工学院的物理学家 Sudhir说。

“我们在这里有一个可行的选择,可以在实验室环境中探索这个界面。如果我们能弄清楚其中一些大问题,它可能会改变一切。”

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页面更新:2024-04-29

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