I den nærmeste fremtid planlægger forskere at udføre et nyt eksperiment, der vil kunne tilbyde en indirekte test af den berømte fysiker Stephen Hawkings mest berømte forudsigelse om sorte huller.
Forskere mener, at ved at gøre atomet usynligt, vil de være i stand til at se den æteriske kvanteglød, der omslutter objekter, der bevæger sig med hastigheder tæt på lysets hastighed.
Glødeeffekten, kaldet Unruh (eller Davies-Unruh) effekten, får rummet omkring hurtigt accelererende objekter til at fremstå fyldt med en sværm af virtuelle partikler, der bader disse objekter i en varm glød. Fordi denne effekt er tæt beslægtet med Hawking-effekten, hvor virtuelle partikler kendt som Hawking-stråling spontant opstår ved kanterne af sorte huller, har forskere længe søgt at opdage det ene som et hint om eksistensen af det andet. Men det er utrolig svært at mærke nogen effekt. Hawking-stråling forekommer kun omkring den monstrøse afgrund i et sort hul, og et warp-drev ville sandsynligvis være nødvendigt for at opnå den acceleration, der kræves for Unruh-effekten.
Men ifølge videnskabsmænd har de opdaget en mekanisme, der gør det muligt at øge kraften i Unruh-effekten dramatisk med en teknik, der effektivt kan gøre stof usynligt.
"Dette er et vanskeligt eksperiment, og der er ingen garanti for, at vi vil være i stand til at udføre det, men denne idé er vores hellige håb".
Unruh-effekten, først foreslået af videnskabsmænd i 1970'erne, er en af de mange forudsigelser inden for kvantefeltteori. Ifølge denne teori er der ikke noget, der hedder et tomt vakuum. Faktisk er enhver rumlomme fyldt med uendelige kvanteskalavibrationer, der, hvis de får nok energi, spontant kan eksplodere i partikel-antipartikel-par, der udsletter hinanden næsten øjeblikkeligt. Og enhver partikel, uanset om det er stof eller lys, er simpelthen en lokaliseret excitation af dette kvantefelt.
I 1974 forudsagde Stephen Hawking, at den ekstreme tyngdekraft, der mærkes ved kanterne af sorte huller, deres begivenhedshorisonter, også ville skabe virtuelle partikler.
Tyngdekraften forvrænger ifølge Einsteins generelle relativitetsteori rum-tid, så kvantefelter bliver mere forvrænget, jo tættere de kommer på den enorme gravitationstiltrækning af det sorte huls singularitet. På grund af kvantemekanikkens usikkerhed og mærkelighed forvrænger dette kvantefeltet, hvilket skaber uregelmæssige lommer med tiden, der bevæger sig ujævnt og efterfølgende energiudbrud i hele feltet. Det er disse energiinkonsekvenser, der får virtuelle partikler til at dukke op fra tilsyneladende ingenting ved kanterne af sorte huller.
Ligesom Hawking-effekten skaber Unruh-effekten også virtuelle partikler gennem en mærkelig sammensmeltning af kvantemekanik og relativistiske effekter forudsagt af Einstein.
For at teste Unruh-effekten planlægger forskerne at bygge en laboratoriepartikelaccelerator, der vil accelerere en elektron til lysets hastighed ved at bestråle den med en mikrobølgestråle. Hvis de kan opdage effekten, planlægger de at udføre eksperimenter med den, især dem, der vil give dem mulighed for at udforske mulige forbindelser mellem Einsteins relativitetsteori og kvantemekanik.
"Generel relativitetsteori og teorien om kvantemekanik er i øjeblikket stadig noget divergerende, men der må være en forenende teori, der beskriver, hvordan alt fungerer i universet", sagde medforfatter Achim Kempf, professor i anvendt matematik ved University of Waterloo. "Vi har ledt efter en måde at bringe disse to store teorier sammen, og dette arbejde hjælper os med at gøre det ved at åbne muligheder for at teste nye teorier baseret på eksperimenter.".
Du kan hjælpe Ukraine med at kæmpe mod de russiske angribere. Den bedste måde at gøre dette på er at donere midler til Ukraines væbnede styrker gennem Red livet eller via den officielle side NBU.
Læs også: