每迈出一步,空间就会散发出柔和的温暖。
叫做富林-戴维斯-安鲁效应(或者有时只是安鲁效应,如果你时间紧迫的话),这种从真空中发出的怪异辐射光类似于神秘的被认为包围。
仅在这种情况下,它是加速度而不是重力的乘积。
感觉不到吗? 这是有充分理由的。 你需要以不可思议的速度移动才能感知到最弱的安鲁射线。
目前,这种效应仍然是一种纯粹的理论现象,远远超出了我们的测量能力。 但随着加拿大滑铁卢大学和麻省理工学院 (MIT) 研究人员的发现,这种情况可能很快就会改变。
通过回归基础,他们证明了可能有一种方法可以刺激安鲁效应,这样就可以在不太极端的条件下直接研究它。
在意想不到的转折中,他们可能还发现了使物质隐形的秘密。
然而,真正的奖项将是在实验中开辟新天地,旨在将物理学中两个强大但不相容的理论结合起来——一个描述粒子的行为,另一个涵盖空间和时间的弯曲。
“该理论量子力学理论目前仍然有些不一致,但必须有一个统一的理论来描述宇宙中事物如何运作。”说滑铁卢大学数学家阿奇姆·肯普夫。
“我们一直在寻找一种方法来统一这两个大理论,这项工作通过为实验测试新理论提供了机会,帮助我们拉近了距离。”
昂鲁效应正好位于量子定律和广义相对论的边界上。
根据量子物理学,一个单独位于真空中的原子需要等待入射光子穿过电磁场并使其电子产生抖动,然后才能认为自己被照亮。
如果我们考虑相对论,就有一种作弊的方法。 只需加速,原子就可以在周围电磁场中以低能光子的形式经历最小的摆动,并通过多普勒效应进行转化。
量子场中波的相对体验与原子电子的抖动之间的相互作用依赖于它们频率的共享定时。 任何不依赖于时间的量子效应通常都会被忽略,因为从纸面上看,从长远来看它们往往会平衡。
肯普夫与同事 Vivishek Sudhir 和 Barbara Soda 一起证明,当原子加速时,这些通常可以忽略不计的条件变得更加重要,并且实际上可以成为主导效应。
通过以正确的方式刺激原子,例如使用强大的激光,他们表明可以利用这些替代相互作用使移动的原子体验安鲁效应,而不需要大的加速度。
作为奖励,该团队还发现,如果轨迹正确,加速的原子可能会对入射光变得透明,从而有效地抑制其吸收或发射某些光子的能力。
撇开科幻应用不谈,通过确定影响加速原子与真空中的涟漪的能力的方法,我们有可能想出新的方法来找到量子物理学和广义相对论让位于新的理论框架的地方。
“40 多年来,实验一直因无法探索量子力学和重力的界面而受到阻碍,”说苏迪尔(Sudhir),麻省理工学院的物理学家。
“我们有一个可行的选择,可以在实验室环境中探索这个界面。如果我们能够解决其中一些重大问题,它可能会改变一切。”
这项研究发表于物理评论快报。