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安魯效應

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安鲁效應英语:Unruh effect),有時稱為傅苓-戴維斯-安魯效應(Fulling–Davies–Unruh effect),為一種預測:一名加速運動的觀察者可以觀測到慣性觀察者無法看到的黑體輻射,即加速運動的觀察者會發現自己處在一個溫暖的宇宙背景中。用通俗講法來說,一名等加速度觀察者攜帶的溫度計,排除掉其他可能的溫度來源貢獻後,仍可測到一個不為零的溫度。

安魯效應首先由如下人士提出:史蒂芬·傅苓英语Stephen Fulling(1973年)、保羅·戴維斯(1975年)以及1976年在英屬哥倫比亞大學威廉·安魯英语William G. Unruh[1][2][3]

目前安魯效應是否真的被觀察到的情形仍不明朗,一些聲稱的觀察結果具有爭議性。另外,安魯效應是否指出安魯輻射的存在,也受到部份學者的質疑。

方程式[编辑]

以加速度a均勻加速的粒子所有的相應能量kT為:

k玻爾茲曼常數T是以開爾文溫標(K)表示的絕對溫度,約化普朗克常數c真空中光速

詮釋[编辑]

數學計算[编辑]

因此,因為地球重力場而以加速度g = 9.81 m/s²加速的一顆粒子,其所見到的真空溫度只有4×10−20 K。要從實驗上驗證安魯效應,加速度須達1026 m/s²,以得到約400,000 K的溫度。

其他影響[编辑]

安魯效應也導致加速粒子的衰變率與慣性粒子的不同。如質子等的穩定粒子在加速時具有不為零的衰變率。[4] [5] [6]

安魯輻射[编辑]

實驗證據[编辑]

相關條目[编辑]

參考文獻[编辑]

  1. ^ Fulling, S. A. Nonuniqueness of Canonical Field Quantization in Riemannian Space-Time. Physical Review D. 1973, 7 (10): 2850. Bibcode:1973PhRvD...7.2850F. doi:10.1103/PhysRevD.7.2850. 
  2. ^ Davies, P. C. W. Scalar production in Schwarzschild and Rindler metrics. Journal of Physics A. 1975, 8 (4): 609. Bibcode:1975JPhA....8..609D. doi:10.1088/0305-4470/8/4/022. 
  3. ^ Unruh, W. G. Notes on black-hole evaporation. Physical Review D. 1976, 14 (4): 870. Bibcode:1976PhRvD..14..870U. doi:10.1103/PhysRevD.14.870. 
  4. ^ R. Mueller, Decay of accelerated particles, Phys. Rev. D 56, 953-960 (1997) preprint.
  5. ^ D. A. T. Vanzella and G. E. A. Matsas, Decay of accelerated protons and the existence of the Fulling-Davies-Unruh effect, Phys. Rev. Lett. 87, 151301 (2001)preprint.
  6. ^ H. Suzuki and K. Yamada, Analytic Evaluation of the Decay Rate for Accelerated Proton, Phys. Rev. D 67, 065002 (2003) preprint.