1.媒体来源:
大纪元
2.记者署名:
大纪元记者高文森编译报导
3.完整新闻标题:
“真空”其实富含粒子 科学家提出验证实验
4.完整新闻内文:
安鲁效应(Unruh effect)提出真空其实充满了粒子,这种现象和物理学家霍金(
Stephen Hawking)提出的黑洞辐射理论,都是结合量子物理学和相对论的知名理论。可
是还无法得到实验支持,最近一份研究终于提出一个实验能够进行验证。
充满粒子的真空
爱因斯坦相对论的一个基本概念是说,观测结果在很大程度上取决于观测者的运动状态。
钟表走得多快?某个物体有多长?光波的波长是多少?所有这些看似平常的问题,其实没
有固定的答案。对于以不同速度运动的观测者来说,答案是不同的。同样,对于某个空间
是不是真空的问题,答案也取决于观测者的速度。
安鲁(William Unruh)在1976年提出,对于猛烈加速的观测者来说,真空有一定温度。
这是由所谓的虚拟粒子导致。霍金辐射理论也认为,虚拟粒子导致黑洞出现某种蒸散现象
,导致黑洞质量减小。
主要研究员之一诺丁汉大学(University of Nottingham)的厄恩(Sebastian Erne)说
:“直接观测安鲁效应对我们来说,完全办不到。你需要一个在1微秒内加速到接近光速
的探测器,才侦测到细微的安鲁效应。然而,可以通过其它办法探索这个奇异的效应:使
用量子模拟器。”
量子模拟器
“量子物理学对于很多定律具有普遍意义。”合作研究员维也纳科技大学(Vienna
University of Technology)的施密德迈耶(Jörg Schmiedmayer)说:“也就是说,你
可以通过研究另一个完全不同的系统,以探索一个特定的量子系统。”
“用一个系统模拟另一个系统,对研究黑洞这样的物体特别有用,因为黑洞基本上是触碰
不到的东西。”诺丁汉大学黑洞研究室的古丁(Cisco Gooding)说:“可是,我们在实
验室可以造出模拟的黑洞。”
对于安鲁效应也是一样,虽然无法展示真空中加速观测者的情形,研究人员提出了这样一
个替代模拟器的情形进行实验。
原子云和激光束
这份研究提出这样的办法验证安鲁效应:虽然无法直接研究真空的情形,利用一个二维超
低温原子云——即玻色—爱因斯坦冷凝物作为量子模拟器,模拟真空系统,利用激光束作
为探测器在冷凝物中移动,如果在原本寂静的冷凝物中探测到声子,就可以证明出现了安
鲁效应。
施密德迈耶说:“如果你移动激光束,当它穿过冷凝物的时候,等同于探测器在真空中的
移动。如果引导激光束以加速模式在原子云中穿过,那么应该会发现在静止状态下探测不
到的干扰因素,就像真空中的加速者将观测到在静止状态下观测不到的热力。”
诺丁汉大学黑洞研究室负责人温福特(Silke Weinfurtner)说:“直到现在,安鲁效应
一直是一个抽象的概念。很多人已经放弃了用实验对它验证的希望。我们提出用量子模拟
器结合粒子探测器的实验,将探索这个理论模型变为可能。”
这份研究11月23日发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。
5.完整新闻连结 (或短网址):
https://www.epochtimes.com/b5/20/12/7/n12600210.htm
6.备注:
安鲁效应又称为傅苓-戴维斯-安鲁效应,为一种预测:一名加速运动的观察者可以观测到
惯性观察者无法看到的黑体辐射,即加速运动的观察者会发现自己处在一个温暖的宇宙背
景中。用通俗讲法来说,一名等加速度观察者携带的温度计,排除掉其他可能的温度来源
后,仍可测到一个不为零的温度。