Рассмотрим пространство-время Минковского, заполненное некоторыми полями в их минковском вакуумном состоянии. Теперь представьте себе наблюдателя Риндлера, несущего с собой, скажем, один литр воды. По формуле Унру вода должна нагреваться (представьте себе огромное ускорение). Откуда берется эта энергия? Оно не может исходить из состояния вакуума, потому что по определению это состояние с наименьшей энергией, и, следовательно, оно не может терять больше энергии!
Первый элемент ответа: риндеровские наблюдатели вечно ускоряются. Так что тепловое равновесие существует с самого начала (прошлая бесконечность), и нагревания воды нет, она уже нагрета.
Хорошо, тогда рассмотрим наблюдателя, ускоренного в течение конечного промежутка времени. Хотя это все еще может быть спорным, некоторые авторы утверждают, что здесь также существует своего рода эффект Унру (например, температура алмаза, Ровелли, arxiv). Тогда вопрос имеет смысл: вода в процессе нагревается и должна откуда-то брать энергию.
Откуда? Падманабхан в некоторых газетах говорит, что «это берет энергию из самого пространства-времени», что достаточно туманно...
Оригинальная статья Unruh & Wald (1983) посвящена именно этому вопросу. (Вы можете найти его здесь: http://www2.kau.se/tp/marcus/physics/lectures/unruhwald.pdf .) Они обсуждают измерение теплового излучения ускоренным наблюдателем через систему с двумя состояниями, где система переходит на более высокий энергетический уровень при поглощении кванта теплового излучения. Это аналог вашего литра воды.
То, что ускоренный наблюдатель рассматривает как поглощение теплового кванта вместе с возбуждением детектора, инерционный наблюдатель рассматривает как испускание кванта вместе с возбуждением детектора. Как говорит cesaruliana, энергия исходила от того, что поддерживает ускорение системы (с точки зрения инерции).
Для ускоренного наблюдателя энергия исходит из фундаментально квантового явления, а именно того, что они называют «частичным измерением» состояния поля. Тот факт, что детектор был возбужден, означает, что соответствующая мода поля, вероятно, была заселена многими квантами (=> более высокая вероятность возникновения возбуждения). Таким образом, возбуждение детектора повышает ожидаемое значение энергии в соответствующей моде.
На основании того, что Дж. Ричард Готт пишет в «Путешествии во времени и Вселенной Эйнштейна», плотность энергии вакуума в точке поглощения излучения Унру равна плотности излучения Унру и противоположна по знаку. В ускоренной системе отсчета плотность энергии вакуума отрицательна. Выше упоминалось, что энергия излучения Унру не может исходить из вакуума, потому что вакуум находится в состоянии наименьшей энергии. Но такой границы снизу в КТП для вакуумного состояния нет. Будь там такие связанные черные дыры, они не могли бы испаряться, вакуум вокруг горизонта событий нарушает слабое энергетическое условие.
кесарулия
Джип
Юктерез