Ez a jelenség, amelyet William Unruh fizikus jósolt meg 1976-ban, azt feltételezi, hogy egy gyorsuló megfigyelő a részecskékből származó hőenergiát fog észlelni, még vákuumban is.
Ha még nem teljesen esett le, mi is itt a bökkenő, akkor figyelj csak a „vákuum” szóra. Emlékeztetnélek, hogy a hagyományos elképzelések szerint a vákuum abszolút üres, és egyáltalán nem tartalmaz részecskéket.
Itt kell bekapcsolnia a logikának, és összehasonlítania egy test mozgását a vákuumban a normál levegőben történő mozgással. A levegővel való érintkezés miatti felmelegedés teljesen egyértelmű, és a termodinamika alapjaival könnyen megmagyarázható. A levegővel való súrlódás okozza a hatást. Csakhogy a vákuumban nincs semmi, amihez hozzá lehetne dörzsölődni.
De ahogy mondani szokás, a fizika „nem tűri az ürességet”, ezért még az abszolút vákuum sem lehet teljesen üres. Bármi lehet benne – a kvantumhabtól kezdve, amit nem tudsz „megfogni”, egészen a standard részecskék töredékeiig, amelyekkel való találkozás esélye elképesztően kicsi, de azért létezik.
Azt a tényt, hogy minden vákuumban van valami, már sokféleképpen bizonyították. Kezdjük ott, hogy már maga a matematikai modell is feltételezi, hogy az ürességben is van valami. Biztosan hallottál már a Casimir-effektusról is. És most itt van az Unruh-sugárzás is.
De hogyan fedezték fel először ezt az újszerű ötletet, és ami a legfontosabb: sikerült-e kísérletileg igazolni?
Az Unruh-effektus felmelegedést jósol egy vákuumban mozgó, gyorsuló detektor számára. Jelenleg az Unruh-effektust kísérletileg még nem sikerült kimutatni. A sugárzással foglalkozó publikált kísérleti munkák nem nyertek általános elismerést.
A fő nehézség a rendkívül gyenge hősugárzás érzékelésében rejlik, amelyet a gyakorlatban nehéz megkülönböztetni a hőzajtól.
Más szóval, egyetlen mai műszer sem képes ilyen alacsony értékeket mérni. Itt még csak nem is tizedfokokról beszélünk.
A jelenséget egy egyszerű kísérlettel próbálják kimutatni. A feltételezés szerint a lézer és egy üres, szuperhideg közeg kölcsönhatása mérhető hőhatást eredményez majd. De egyelőre ezek csak elméletek.
Akkor honnan tudhatjuk, hogy ez a jelenség egyáltalán létezik?
A logika sok olyan kvantumjelenséggel rokon, amelyek sokáig csak matematikai modellként léteztek. A feltételezés az, hogy előbb-utóbb felfedezik őket. Ez sok esetben tényleg meg is történik. Ezért én nem lennék ennyire elutasító, és nem jelenteném ki, hogy ez nem létezik.
Az Unruh-sugárzás ötlete a kvantumtérelmélet alapjain és a relativitás elvein nyugszik. Unruh felismerése e két terület metszéspontjában született, amikor azt vizsgálta, hogyan befolyásolja a gyorsulás az üres tér észlelését.
Unruh munkáját a Hawking-sugárzás korábbi felfedezései ihlették, amely leírja, hogyan bocsátanak ki részecskéket a fekete lyukak az eseményhorizontjuk közelében fellépő kvantumhatások miatt. Unruh kiterjesztette ezt az elgondolást, feltételezve, hogy egy állandó gyorsulásban lévő megfigyelő hasonló hatást tapasztalna, ami olyan részecskék észleléséhez vezetne, amelyek egyébként láthatatlanok maradnának.
Unruh elméletileg kimutatta, hogy a vákuum fogalma a megfigyelő téridőben megtett útjától függ. Egy gyorsuló megfigyelő szemszögéből az inerciális (gyorsulás nélküli) megfigyelő vákuuma olyan állapotnak tűnik majd, amely tele van termikus egyensúlyban lévő részecskékkel, mintha csak egy meleg gáz lenne.
Ez valójában megerősíti, hogy a vákuumban mindig van valami, és hogy üresség mint olyan, nem létezik. És bár a hatás egyelőre szigorúan elméleti marad, a lényeg az, hogy a matematikai levezetések több mint elegendőek ahhoz, hogy feltételezzük a valós létezését.
Bár… Most (még) teljes joggal mondhatod azt, hogy ilyen jelenség elvileg nem is létezik. És részben igazad is lesz.
