Fisikawan telah menemukan cara untuk melihat ‘efek abnormal’ yang sulit dipahami di lab

Sebuah tim fisikawan mengatakan mereka melakukannya Mereka menemukan dua sifat materi percepatan yang mereka yakini dapat membuat jenis radiasi yang belum pernah terjadi sebelumnya terlihat. baru dijelaskan Sifat-sifat tersebut berarti bahwa pemantauan radiasi – yang disebut efek Unruh – dapat terjadi dalam eksperimen laboratorium meja.

Efek Unruh di alam secara teoritis membutuhkan jumlah akselerasi yang tidak masuk akal untuk terlihatdan karena hanya terlihat dari perspektif objek yang berakselerasi dalam ruang hampa, pada dasarnya tidak mungkin untuk dilihat. Namun berkat kemajuan baru-baru ini, dimungkinkan untuk menonton efek Unruh dalam eksperimen laboratorium.

Dalam penelitian baru, tim ilmuwan menggambarkan dua aspek medan kuantum yang sebelumnya tidak diketahui yang dapat berarti bahwa efek Unruh dapat diamati secara langsung. Yang pertama adalah bahwa efeknya dapat diperkuat, yang berarti bahwa efek yang biasanya lemah dapat tergoda untuk menjadi lebih menonjol dalam kondisi tertentu. Fenomena kedua adalah bahwa atom yang cukup dipercepat dapat menjadi transparan. Penelitian tim adalah diterbitkan Musim semi ini dalam surat tinjauan fisik.

Efek Unruh (atau efek Fulling-Davies-Unruh, dinamai demikian untuk fisikawan yang pertama kali mengusulkan keberadaannya pada 1970-an) adalah fenomena yang diprediksi oleh teori medan kuantum, yang menyatakan bahwa suatu entitas (apakah partikel atau pesawat ruang angkasa) berakselerasi di ruang hampa akan Bersinar – meskipun cahaya itu tidak akanterlihatYa Pengamat eksternal mana pun juga tidak berakselerasi dalam ruang hampa.

“Arti dari transparansi yang diinduksi akselerasi adalah membuat detektor Efek Unruh transparan untuk pergeseran harian, karena sifat gerakannya,” Barbara Chuda, seorang fisikawan di University of Waterloo dan penulis utama studi tersebut, mengatakan dalam sebuah panggilan video. dengan Gizmodo. Sama seperti radiasi Hawking yang dipancarkan oleh lubang hitam sementara gravitasinya menarik partikel, efek Unro dipancarkan oleh benda-benda saat mereka berakselerasi melalui ruang angkasa.

Ada beberapa alasan mengapa efek Unruh belum teramati secara langsung. Pertama, efeknya membutuhkan akselerasi linier dalam jumlah yang tidak masuk akal; Untuk mencapai suhu 1 K, di mana pengamat yang dipercepat melihat cahaya, pengamat Itu harus dipercepatGV 100 triliun meter per detik persegi. Efek Unruh Termal Cahaya; Jika objek dipercepat lebih cepat, suhu cahaya Ini akan lebih hangat.

Metode sebelumnya untuk mengamati efek Unruh disarankan. tapi ini Tim percaya bahwa mereka memiliki peluang menarik untuk mengamati efeknya, berkat temuan mereka Tentang sifat-sifat medan kuantum.

“Kami ingin membangun eksperimen khusus yang dapat mengungkapkan efek Unruh dengan jelas, dan kemudian menyediakan platform untuk mempelajari berbagai aspek yang relevan,” kata Viveshek Sudhir, fisikawan di MIT dan rekan penulis karya terbaru. “Jelas adalah karakteristik kunci di sini: dalam akselerator partikel, itu benar-benar kelompok partikel yang dipercepat, yang berarti menyimpulkan efek Unruh yang sangat tepat dari media dari berbagai interaksi antara partikel dalam suatu kelompok menjadi sangat sulit.”

Sudhir menyimpulkan: “Dalam arti tertentu, kita perlu membuat pengukuran yang lebih akurat dari sifat-sifat partikel percepatan tunggal yang terdefinisi dengan baik, yang bukan untuk apa akselerator partikel dibuat.”

Inti dari eksperimen yang mereka usulkan adalah untuk menginduksi efek Unruh dalam pengaturan laboratorium, menggunakan atom sebagai pendeteksi efek Unruh. Dengan meledakkan satu atom dengan foton, tim akan menaikkan partikel ke tingkat energi yang lebih tinggi, dan transparansinya yang disebabkan oleh percepatan akan meredam partikel ke kebisingan sehari-hari yang akan mengacaukan keberadaan efek Unruh.

Dengan menginduksi partikel dengan laser, Oda berkata, “Anda akan meningkatkan kemungkinan melihat efek Unruh, dan kemungkinan akan meningkat dengan jumlah foton di lapangan.” “Dan jumlah itu bisa sangat besar, tergantung seberapa kuat lasermu.” Dengan kata lain, karena para peneliti bisa menyerang dengan partikel milion lipat empat shotons, mereka meningkatkan kemungkinan efek Unruh sebesar 15 kali lipat.

Karena efek Unruh mirip dengan radiasi Hawking dalam banyak hal, para peneliti percaya bahwa dua sifat medan kuantum yang baru-baru ini mereka gambarkan dapat digunakan untuk membangkitkan radiasi Hawking dan menyiratkan transparansi gravitasi. Karena radiasi Hawking tidak pernah diamati, penghilangan gas efek Unruh mungkin merupakan langkah menuju itu Pemahaman yang lebih baik tentang pancaran teoretis di sekitar lubang hitam.

Tentu saja, hasil ini tidak berarti banyak jika efek Unruh tidak dapat diamati secara langsung di laboratorium – langkah selanjutnya para peneliti. tepatnya kapan Percobaan ini akan dilakukan, bagaimanapun, masih harus dilihat.

LEBIH: Black Hole Lab Menunjukkan Stephen Hawking Benar, Jelas