В области теоретической физики мало концепций столь же интригующих, как излучение Унру. Это явление, предсказанное физиком Уильямом Унру в 1976 году, предполагает, что ускоряющийся наблюдатель будет воспринимать тепловую энергию частиц, даже в вакууме.
Для тех, кто пока не совсем понял, в чём соль проблемы, обратите внимание на слово "вакуум". Напомню, что согласно стандартным представлениям вакуум может быть абсолютным и не содержать никаких частиц вовсе.
Поэтому, тут должна включиться логика, сопоставляющая движение тела в вакууме с движением тела в обычном воздухе. Нагрев тела от взаимодействия с воздухом вполне очевиден и легко объясняется основами термодинамики. Трение о воздух и вот вам эффект. Вот только в вакууме нет ничего, обо что можно тереться.
Но сама по себе физика, как это говорится, "не терпит пустоты", а потому даже абсолютный вакуум не может быть пустым. Там может содержаться что угодно - от квантовой пены, которую не получится "потрогать руками", до кусочков и осколков стандартных частичек, вероятность встречи которых невероятно мала, но есть.
Факт того, что в любом вакууме что-нибудь да есть доказывали самыми разными образами. Начать стоит с того, что сама математическая модель предполагает наличие в пустоте хоть чего-то. Ну и все вы наверняка слышали про эффект Казимира. И вот теперь ещё вы узнали про излучение Унру.
Но как эта новаторская идея была впервые обнаружена и, что самое главное, была ли она экспериментально подтверждена?
Эффект Унру предсказывает нагрев для ускоренного детектора, движущегося через вакуум. В настоящее время эффект Унру экспериментально не был обнаружен. Опубликованные экспериментальные работы, посвящённые излучению, не получили всеобщего признания.
Главная трудность связана с детектированием чрезвычайно слабого теплового излучения, которое на практике трудно отличить от теплового шума.
Иными словами, ни один современный прибор не способен измерить столь низкие показатели. Счёт идёт даже не на десятые доли градуса.
Эффект предполагается обнаружить с помощью нехитрого эксперимента. Предполагается, что взаимодействие лазера с пустой сверх охлаждённой средой приведет к измеримому тепловому эффекту. Но пока это лишь теории.
Тогда откуда нам знать, что подобное действие вообще существует?
Логика пересекается со многими квантовыми явлениями, которые долгое время существуют только в виде математической модели. Предполагается, что рано или поздно они будут обнаружены. Во многих случаях это действительно происходит. Поэтому, я бы не мыслил категорично и не говорил бы что этого не существует.
Идея излучения Унру начинается с основ квантовой теории поля и принципов относительности. Прозрение у Унру возникло на пересечении этих двух областей, где он исследовал влияние ускорения на восприятие пустого пространства.
Работа Унру была вдохновлена более ранними открытиями излучения Хокинга, которое описывает, как черные дыры испускают частицы из-за квантовых эффектов вблизи их горизонтов событий. Унру расширил эту концепцию, предположив, что наблюдатель, находящийся в постоянном ускорении, будет испытывать аналогичный эффект, что приведет к обнаружению частиц, которые в противном случае остались бы необнаружимыми.
Унру теоретически продемонстрировал, что понятие вакуума зависит от пути наблюдателя в пространстве-времени. С точки зрения ускоряющегося наблюдателя вакуум инерциального наблюдателя будет выглядеть как состояние, содержащее множество частиц в тепловом равновесии или теплый газ.
Фактически это подтверждает, что в вакууме всегда что-то есть и что пустоты как таковой не существует. И пусть эффект пока остаётся сугубо гипотетическим. Важно, что математических выкладок более чем достаточно, чтобы предполагать его реальное наличие.
Хотя... Вы имеет полное право сейчас сказать, что такого явления в принципе не существует. Отчасти вы будете правы.
⚠️ На всякий случай потихоньку переношу материалы с ДЗЕНа в Телеграм и делаю архив. Мало ли что...Читайте лучшие статьи с канала здесь и не забывайте подписаться!
---
⚡ Обязательно подпишитесь на Telegram проекта и читайте эксклюзивные статьи! Обновления каждый день!