Το φαινόμενο Unruh. Πρόκειται για την πρόβλεψη ότι ένας επιταχυνόμενος παρατηρητής θα παρατηρεί στην κατεύθυνση κίνησης ένα θερμό λουτρό μπροστά του, μια ακτινοβολία μέλανος σώματος. Βεβαίως ένας αδρανής παρατηρητής δεν παρατηρεί κάτι τέτοιο. Με άλλα λόγια το υπόβαθρο φαίνεται θερμό σε ένα επιταχυνόμενο σύστημα αναφοράς, ενώ φαίνεται ψυχρό σε ένα αδρανειακό σύστημα αναφοράς. Φανταστείτε ένα θερμόμετρο που επιταχύνεται στο κενό του διαστήματος: θα γράφει κάποια θερμοκρασία απλώς επειδή επιταχύνεται!
Ο υπολογισμός της θερμοκρασίας Unruh είναι ανάλογη της επιτάχυνσης και περιλαμβάνει τη σταθερά του Planck, τη σταθερά του Boltzmann και την ταχύτητα του φωτός.
Αξιοσημείωτο είναι ότι με τον ίδιο τρόπο υπολογίζεται η θερμοκρασία Hawking στον ορίζοντα μιας μελανής οπής με τη διαφορά ότι στη θέση της επιτάχυνσης βρίσκεται η επιτάχυνση της βαρύτητας (θυμηθείτε την περίφημη αρχή της ισοδυναμίας του Αϊνστάιν).
Το διαστημικό κενό δεν είναι άδειος χώρος. Είναι γεμάτο με κβαντισμένα πεδία που στο κενό παίρνουν τις ελάχιστες δυνατές τιμές! Τιμές μάλιστα που επιβάλλεται να «τρεμοπαίζουν» σύμφωνα με την αρχή των κβαντικών διακυμάνσεων.
Οι ενεργειακές στάθμες των κβαντισμένων πεδίων ορίζονται κάθε φορά από τις Χαμιλτονιανές του συστήματος δηλαδή τις τοπικές συνθήκες που περιλαμβάνουν και την τεταγμένη του χρόνου! Σύμφωνα με την Ειδική Σχετικότητα δύο παρατηρητές που κινούνται σε διαφορετικά συστήματα, χρησιμοποιούν διαφορετικές χρονικές συντεταγμένες αλλά μπορούν με τους κατάλληλους μετασχηματισμούς (Λόρεντζ) να αναγάγουν τις παρατηρήσεις τους σε ένα αδρανειακό σύστημα. Αντίθετα δύο επιταχυνόμενοι παρατηρητές σε κάποιες περιπτώσεις δεν έχουν αυτή τη δυνατότητα. Με αποτέλεσμα να παρατηρούν διαφορετικές ενεργειακές στάθμες διαφορετικά «κενά»! Προφανώς διαφορετικοί παρατηρητές θα μετράν διαφορετικές τιμές για το ίδιο πεδίο ανάλογα με την επιτάχυνσή τους. (Δείτε εδώ τους παρατηρητές Rindler και τον ομώνυμο ορίζοντα.)
Ο επιταχυνόμενος παρατηρητής αντιλαμβάνεται ένα φαινομενικό ορίζοντα γεγονότων που ακτινοβολεί σωματίδια, όπως και ο ορίζοντας μιας μαύρης τρύπας! Στην πραγματικότητα δημιουργούνται ζεύγη «οιωνή» σωματιδίων που το ένα χάνεται πίσω από τον ορίζοντα και το άλλο φτάνει στον επιταχυνόμενο παρατηρητή. Το ίδιο συμβαίνει και στον ορίζοντα μιας μαύρης τρύπας. Πάντως ο Unruh προτείνει μια διαφορετική αντιμετώπιση: προτείνει ότι ο ορισμός του τι συνιστά σωματίδιο εξαρτάται από την κινητική κατάσταση του παρατηρητή!
Πηγή: https://en.wikipedia.org/wiki/
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου