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热波动与盎鲁效应预测一致!为探索弯曲时空开

来源:探索科学 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2021-06-27

【作者】网站采编

【关键词】

【摘要】芝加哥大学的研究人员对一个材料场进行了实验观察。物质场的热涨落与安鲁辐射的预测一致。他们的研究结果发表在“自然物理学”上,以探索弯曲时空中的量子系统动力学。开辟新

芝加哥大学的研究人员对一个材料场进行了实验观察。物质场的热涨落与安鲁辐射的预测一致。他们的研究结果发表在“自然物理学”上,以探索弯曲时空中的量子系统动力学。开辟新的可能性。进行这项研究的研究人员之一郑钦:我们芝加哥大学的团队一直在研究一种新的量子现象,称为玻色烟火,这是我们两年前发现的,以及一种称为安鲁辐射的引力。现象之间的隐藏联系。


盎格鲁效应,或盎格鲁鲁辐射与霍金辐射密切相关。 1974 年,理论物理学家斯蒂芬霍金预测,黑洞附近的强引力会导致粒子的热辐射,类似于来自烤箱的热波。这种现象仍然是推测性的,并没有直接的实验证实。几年后,也就是 1976 年,物理学家威廉·安陆假设,当一个人以高加速度移动时,她可以观察到相同的辐射。霍金辐射和安鲁辐射的等价性是基于爱因斯坦的等价性原理,这一点已经被许多实验所证实。


除了Unru没有人观察到安鲁辐射,这并不奇怪,因为这种现象特别难以捕捉。事实上,一个人需要承受250亿重力(25*10^18)才能看到1k的微弱辐射。这是一个惊人的数字,例如,战斗机飞行员所承受的重力不超过 10G。在实验室中,通过精确调整玻色-爱因斯坦凝聚与磁场的关系,模拟安陆物理。即使我们的样本没有移动,调制效果也与将样本提升到加速参考系相同。


(博客园图标) (A ) 解释 Unruh 辐射预计如何出现在加速框架中,以及 (b) 展示模拟 Unruh 辐射的实验图像。图片:Hu et a

观察到2微开尔文辐射。测量结果与 Unru 的预测非常一致,证实了辐射场的量子性质。在实验中,Chin 和他的同事准备了 60,000 个铯原子,将它们冷却到大约 10 纳米开尔文,然后开始调制磁场。调制后几毫秒,观察到原子向各个方向的热发射。为了确定原子的热分布,研究人员收集了大量样本。结果表明,原子序数的波动与热玻尔兹曼分布密切相关。从这些图像中提取的温度与 Unru 的预测非常一致。


除了热量分布,我们还观察到物质波发射的时空相干性。相干性是量子力学的一个重要特征,揭示了昂鲁辐射起源于量子力学。这与来自热平衡的传统热辐射源(例如烤箱或阳光)形成鲜明对比。本质上,Chin 及其同事在非惯性框架下使用量子物理模拟框架来观察物质的波场。观察该物质波的波动,以及远距离相位相干性及其时间相干性,与安茹的预测一致。


这项研究由大学进行该小组由美国国家科学基金会、陆军研究办公室和芝加哥 MRSEC 进行并资助。未来,观测结果可能对弯曲时空量子现象的研究具有重要意义。该方法适用于非惯性参考系中的一般量子态。在我们未来的研究中,科学家们希望在弯曲时间中发现新的量子现象。关于爱因斯坦的广义相对论是否与量子力学兼容的讨论很多。有各种各样的建议、猜测,甚至悖论,并进行了实验以帮助更好地理解量子力学在弯曲时空中的情况。

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参考期刊《自然物理学》

DOI : 10.1038/ s-019-0537-1

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文章来源:《探索科学》 网址: http://www.tskxzzs.cn/zonghexinwen/2021/0627/2048.html

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