物理学家开始寻找一直在寻求的量子辉光

物理学家开始寻找一直在寻求的量子辉光
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根据被称为安鲁效应的预测 , 千年隼号飞行员在跳入超空间时有可能看到温暖的光芒 。
对于《星球大战》的粉丝来说 , 从千年隼号的驾驶舱中看到的星光闪烁是典型的图像 。 但是 , 如果飞行员能在真空中瞬间加速 , 飞行员究竟会看到什么呢?根据被称为安鲁效应的预测 , 她更有可能看到温暖的光芒 。
自1970年代首次提出以来 , 安鲁效应一直未能被发现 , 主要是因为看到该效应的概率非常小 , 需要巨大的加速度或大量的观察时间 。 但麻省理工学院和滑铁卢大学的研究人员认为 , 他们已经找到了一种方法来显著增加观察安鲁效应的可能性 , 他们在《物理评论快报》上发表的一项研究中对此进行了详细说明 。
与其像其他人过去尝试的那样自发观察这种效应 , 该团队建议以一种非常特殊的方式刺激这种现象 , 即增强安鲁效应 , 同时抑制其他竞争效应 。 研究人员将他们的想法比作在其他常规现象上披上隐形斗篷 , 这应该会揭示出不那么明显的安鲁效应 。
如果可以在实际实验中实现 , 这种新的刺激方法 , 加上一层不可见性可以大大增加观察安鲁效应的可能性 。 与安鲁效应预测的那样 , 加速粒子产生温暖辉光的等待时间超过了宇宙的年龄 , 该团队的方法将把等待时间缩短到几个小时 。
“现在至少我们知道 , 我们有生之年有机会真正看到这种效应 , ”该研究的共同作者、麻省理工学院机械工程助理教授VivishekSudhir说 , 他正在设计一个实验来捕捉这种效应 。 “这是一项艰巨的实验 , 不能保证我们能够做到 , 但这个想法是我们最近的希望 。 ”
物理学家开始寻找一直在寻求的量子辉光
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安鲁效应也被称为Fulling-Davies-Unruh效应 , 以最初提出它的三位物理学家的名字命名 。 该预测指出 , 在真空中加速的物体实际上应该感觉到温暖辐射的存在 。 这种效应与加速物质和真空中的量子涨落之间的量子相互作用有关 。
为了产生足以让探测器测量的暖光 , 像原子这样的物体必须在不到百万分之一秒的时间内加速到光速 。 这样的加速度相当于每秒平方千万亿米的G力(战斗机飞行员通常会经历10米每秒平方的G力) 。
“要在短时间内看到这种效果 , 你必须有一些令人难以置信的加速度 , ”Sudhir说 。 “如果你有一些合理的加速度 , 你必须等待很长一段时间——比宇宙的年龄还要长——才能看到可测量的效果 。 ”
那么 , 重点是什么?一方面 , 他说观察安鲁效应将是对物质和光之间基本量子相互作用的验证 。 另一方面 , 这一探测可以代表霍金效应的一面镜子——物理学家斯蒂芬霍金的一项提议 , 它预测了极端引力场中的光和物质相互作用会产生类似的热辉光或“霍金辐射” 。