Donderdag 28 maart 2024

bureaublad v4.2.1

Root NationНовиниIT-nieuwsWetenschappers hebben een manier gevonden om de relativiteitstheorie en de kwantummechanica te combineren

Wetenschappers hebben een manier gevonden om de relativiteitstheorie en de kwantummechanica te combineren

-

In de nabije toekomst zijn wetenschappers van plan een nieuw experiment uit te voeren dat een indirecte test kan bieden van de beroemdste voorspelling van de beroemde natuurkundige Stephen Hawking over zwarte gaten.

Wetenschappers geloven dat door het atoom onzichtbaar te maken, ze in staat zullen zijn om de etherische kwantumgloed te zien die objecten omhult die bewegen met snelheden die dicht bij de lichtsnelheid liggen.

Het Unruh-effect

Het gloei-effect, het Unruh (of Davies-Unruh) effect genoemd, zorgt ervoor dat de ruimte rond snel versnellende objecten gevuld lijkt met een zwerm virtuele deeltjes, die deze objecten in een warme gloed dompelen. Omdat dit effect nauw verwant is aan het Hawking-effect, waarbij virtuele deeltjes die bekend staan ​​als Hawking-straling spontaan verschijnen aan de randen van zwarte gaten, hebben wetenschappers lang geprobeerd het ene te detecteren als een hint van het bestaan ​​van het andere. Maar het is ongelooflijk moeilijk om enig effect op te merken. Hawking-straling komt alleen voor rond de monsterlijke afgrond van een zwart gat, en er zou waarschijnlijk een warp-aandrijving nodig zijn om de versnelling te bereiken die nodig is voor het Unruh-effect.

Het Unruh-effect

Maar volgens wetenschappers hebben ze een mechanisme ontdekt waarmee de kracht van het Unruh-effect dramatisch kan worden vergroot met een techniek die materie effectief onzichtbaar kan maken.

"Dit is een moeilijk experiment en er is geen garantie dat we het zullen kunnen uitvoeren, maar dit idee is onze heilige hoop".

Het Unruh-effect, voor het eerst voorgesteld door wetenschappers in de jaren zeventig, is een van de vele voorspellingen van de kwantumveldentheorie. Volgens deze theorie bestaat er niet zoiets als een leeg vacuüm. In feite is elke ruimte gevuld met oneindige trillingen op kwantumschaal die, als ze voldoende energie krijgen, spontaan kunnen exploderen in deeltjes-antideeltje-paren die elkaar vrijwel onmiddellijk vernietigen. En elk deeltje, of het nu materie of licht is, is gewoon een gelokaliseerde excitatie van dit kwantumveld.

In 1974 voorspelde Stephen Hawking dat de extreme zwaartekracht die wordt gevoeld aan de randen van zwarte gaten, hun waarnemingshorizon, ook virtuele deeltjes zou creëren.

zwart gat

Volgens Einsteins algemene relativiteitstheorie vervormt zwaartekracht de ruimte-tijd, dus kwantumvelden worden meer vervormd naarmate ze dichter bij de enorme aantrekkingskracht van de singulariteit van het zwarte gat komen. Vanwege de onzekerheid en vreemdheid van de kwantummechanica, vervormt dit het kwantumveld, waardoor onregelmatige holtes ontstaan ​​met de tijd die ongelijk beweegt en daaropvolgende uitbarstingen van energie door het veld. Het zijn deze energie-inconsistenties die ervoor zorgen dat virtuele deeltjes verschijnen uit schijnbaar niets aan de randen van zwarte gaten.

Net als het Hawking-effect creëert het Unruh-effect ook virtuele deeltjes door een vreemde samensmelting van kwantummechanica en relativistische effecten die door Einstein werden voorspeld.

Om het Unruh-effect te testen, zijn wetenschappers van plan een deeltjesversneller in een laboratorium te bouwen die een elektron zal versnellen tot de lichtsnelheid door het te bestralen met een microgolfstraal. Als ze het effect kunnen detecteren, zijn ze van plan er experimenten mee uit te voeren, vooral die waarmee ze mogelijke verbanden tussen Einsteins relativiteitstheorie en de kwantummechanica kunnen onderzoeken.

zwart gat

"Algemene relativiteitstheorie en de theorie van de kwantummechanica lopen momenteel nog enigszins uiteen, maar er moet een verenigende theorie zijn die beschrijft hoe alles in het universum werkt", zei co-auteur Achim Kempf, hoogleraar toegepaste wiskunde aan de Universiteit van Waterloo. "We zijn op zoek geweest naar een manier om deze twee grote theorieën samen te brengen, en dit werk helpt ons daarbij door mogelijkheden te creëren om nieuwe theorieën te testen op basis van experimenten.".

U kunt Oekraïne helpen vechten tegen de Russische indringers. De beste manier om dit te doen is door geld te doneren aan de strijdkrachten van Oekraïne via Red het leven of via de officiële pagina NBU.

Lees ook:

Aanmelden
Informeer over
gast

0 Heb je vragen? Stel ze hier.
Ingesloten beoordelingen
Bekijk alle reacties
Andere artikelen
Schrijf je in voor updates

Recent commentaar

Nu populair
0
We houden van uw mening, geef alstublieft commentaar.x