Bu Daha Önce Hiç Görülmemiş Kuantum Etkisini Gözlemlemenin Hızlı Bir Yolu Olabilir

Kuantum teorisi, pratikte gözlemlenmesi imkansız olmasa da zor olan birçok fenomeni öngörmüştür. Özellikle zor bir örnek, basit deneylerde kendini göstermesi evrenin yaşından daha uzun sürecek olan Unruh etkisidir. Bununla birlikte, bir grup fizikçi, bu süreci birkaç saate kısaltmanın teorik olarak mümkün olduğunu savundu. Şimdi bu fikri gerçekten hayata geçirmenin yolları üzerinde çalışıyorlar, umarız ki evrenin temel yasalarına dair anlayışımızın bir kısmını doğrulayacak bir termal parıltı yakalarlar.

Unruh (veya Fulling-Davies-Unruh) etkisinin, hızlanan nesnelerin elektromanyetik radyasyonun bir “termal banyosunda” yıkanmasına neden olduğu düşünülmektedir. Muazzam bir güç, bir uzay aracının ışık hızına hızla yaklaşmasına izin verirse, aşırı g kuvvetleri tarafından ezilmeyen yolcular, etraflarında sıcak bir parıltıya tanık olur. Öngörüldüğü gibi, kara delikler tarafından üretilen Hawking radyasyonunun bir karşılığıdır ve birini gözlemlemek diğerini doğrulamaya yardımcı olacaktır. Deneyciler için sorun, çoğu koşulda üretilen radyasyon miktarının etkin bir şekilde saptanamayacak kadar düşük olmasıdır.

Fiziksel İnceleme Mektuplarında fizikçiler, nesnenizi elektromanyetik radyasyon varlığında hızlandırarak Unruh etkisini uyarabileceğinizi belirtiyorlar. Bu ışık normalde Unruh radyasyonunu bir kez daha tespit edilemez hale getirecek başka etkilere neden olsa da, bunun etrafında bir yol bulduklarını iddia ediyorlar.

Kuantum teorisinin akıl almaz sonuçlarından biri, gerçek boşlukların olmamasıdır - atom altı sanal parçacık çiftleri, neredeyse anında birbirlerini yok etmeden önce sürekli olarak dalgalanırlar. Unruh'un teorisi, kütleye sahip nesnelerin hızlanırken, kendilerini ısıtırken ve diğerlerinin görebilmesi gereken bir termal ışıma yaratırken bu kuantum dalgalanmalarını artırdığını varsayar.

Bununla birlikte, çoğu ivme, fark edilebilir bir şey üretecek kadar büyük değildir ve bir parçacık hızlandırıcıda toplayabildiğimiz tüm gücü uyguladığımızda bile, herhangi bir şeye tanık olmamız olası değildir. Bununla birlikte, bir boşluktan geçen ışığın her fotonu, kuantum dalgalanmalarının yoğunluğunu arttırır, bu da hızlandırılmış bir parçacığın gözle görülür bir Unruh etkisi yaşamasını daha olası hale getirir.

Bununla birlikte, bir atom Unruh radyasyonunu uyarmak için kullanılan ışığı da emebilir ve enerji seviyesini çok ince bir şeyi alt etmeye yetecek kadar yükseltebilir. Bu, ışığın bir atom üzerinde sahip olabileceği üç “rezonans etkisinden” sadece biridir. Etkiyi gözlemlemek, yıldızının yansıyan ışığıyla bir gezegeni tespit etmeye çalışmak gibidir. Ekstra yıldız ışığı gezegeni daha parlak hale getirir, ancak aynı zamanda yıldızın parıltısında görmeyi zorlaştırır.

Tıpkı astronomların gezegenlerini görmemiz için yıldızları maskeledikleri gibi, Waterloo Üniversitesi'nden doktora öğrencisi Barbara Soda da atomun hiçbir foton soğurulmaması için ışığa karşı görünmez hale getirilebileceğini savunuyor. Bu, absorpsiyonun Unruh radyasyonu hakkındaki görüşümüzü engellemesini önleyecektir. Soda ve ortak yazarlar, bu hızlanma kaynaklı şeffaflık olarak adlandırıyorlar.

Yazarlar, hızlanan nesnenin bir foton alanı boyunca izlediği yolun doğru olması koşuluyla, absorpsiyon olmadan Unruh etkisini elde edebileceğimiz sonucuna varıyor. Soda yaptığı açıklamada, "Parçacık yörüngesini değiştirerek, [rezonans] etkileri esasen kapatabileceğimizi gösteriyoruz" dedi.

MIT'den ortak yazar Dr. Vivishek Sudhir, elektronları uygun açıda bir mikrodalga lazer aracılığıyla ışık hızına yakın bir hızda ateşleyerek bu fikri uygulamak için pratik bir deney tasarlamaya çalışıyor.

Sudhir, "Artık bu etkiyi stimülasyon yoluyla istatistiksel olarak güçlendiren bu mekanizmaya sahibiz. Bu sorunun 40 yıllık geçmişi göz önüne alındığında, şimdi teorik olarak en büyük darboğazı düzelttik." dedi.

Bazı uzay araçlarının Dünya'nın yanından geçerken beklenmedik şekilde hızlanması, Unruh etkisine atfedildi, ancak birbiriyle çelişen açıklamalar var. Unruh etkisi gerçekten sebepse, gerçek dünyadaki bir etkiyi ortaya çıkaracaktır, hatta bundan faydalanabiliriz.

Kaynak:

https://www.iflscience.com/physics/there-may-be-a-fast-way-to-observe-this-neverbeforeseen-quantum-effect/