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安鲁效应

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安鲁效应(英语:Unruh effect),有时称为傅苓-戴维斯-安鲁效应(Fulling–Davies–Unruh effect),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。

安鲁效应首先由以下人士提出:史蒂芬·傅苓英语Stephen Fulling(1973年)、保罗·戴维斯(1975年)以及1976年在英属哥伦比亚大学威廉·安鲁英语William G. Unruh[1][2][3]

目前安鲁效应是否真的被观察到的情形仍不明朗,一些声称的观察结果具有争议性。另外,安鲁效应是否指出安鲁辐射的存在,也受到部分学者的质疑。

方程

以加速度 均匀加速的粒子所有的相应能量为:

玻尔兹曼常数是以开尔文温标(K)表示的绝对温度,约化普朗克常数真空中光速

诠释

数学计算

因此,因为地球重力场而以加速度加速的一颗粒子,其所见到的真空温度只有。要从实验上验证安鲁效应,加速度须达,以得到约 的温度。

其他影响

安鲁效应也导致加速粒子的衰变率与惯性粒子的不同。如质子等的稳定粒子在加速时具有不为零的衰变率。[4] [5] [6]

安鲁辐射

实验证据

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参考文献

  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页面存档备份,存于互联网档案馆).
  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页面存档备份,存于互联网档案馆).
  6. ^ H. Suzuki and K. Yamada, Analytic Evaluation of the Decay Rate for Accelerated Proton, Phys. Rev. D 67, 065002 (2003) preprint页面存档备份,存于互联网档案馆).