Парадокс? Какую форму излучения испытывает гармонически ускоренный наблюдатель?

Теория предсказывает, что равномерное ускорение приводит к тепловому излучению (так называемому излучению Фуллинга-Дэвиса-Унру), связанному с появлением горизонта событий. При неравномерном, но однонаправленном ускорении форма испытанного излучения меняется с тепловой на другую спектральную плотность, но также предсказывается существование. Но предположим, что ускорение носит периодический и колебательный характер, т. е. не сохраняется постоянный горизонт? В частности, как насчет случая гармонического движения для полного цикла, полупериода и т. д.?

Вот еще более простая связанная проблема, которая позволяет легче увидеть кажущийся парадокс. Предположим, что в надлежащее время t=0 я ускоряюсь с постоянным ускорением k в направлении x в течение t0 секунд, предположительно испытывая излучение Унру. Затем я ускоряюсь с ускорением -k (в направлении -x) в течение 2*t0 секунд, видя больше излучения Унру, идущего с противоположного направления, и заканчиваю с ускорением +k в течение последних t0 секунд. По истечении 4*t0 собственных секунд я возвращаюсь к тому, с чего начал, в покое, без какого-либо горизонта событий. Было ли излучение Унру, которое я ощущал, реверсивное ускорение, тайно коррелировало или было связано с излучением, которое я сначала и в конце концов увидел? В противном случае, в более макромасштабе, я на самом деле не обязательно много двигался, и горизонт событий ускорения был мгновенным, мимолетным и мимолетным,

это действительно отличный вопрос - я хотел бы увидеть документ или ссылку, если это было рассчитано раньше
Я понимаю ваш первоначальный вопрос, но я не понимаю парадокса...
Вы говорите: «Но предположим, что ускорение периодическое и колебательное, т. е. не существует постоянного горизонта?» - как это следует? И когда вы говорите колебательный, вы имеете в виду ускорение, идущее от − а к а или из а 0 − дельта а к а 0 + дельта а , куда а 0 какое-то ненулевое ускорение? Это два разных случая.
-а в а в ваших обозначениях, к в -к в моих, т.е. прежняя ситуация.
Я не уверен, в чем именно должен заключаться парадокс. Так что постоянного горизонта нет, горизонт в любом случае не является реальной физической вещью, это просто артефакт конкретной системы координат.
@ user1631: Горизонт - это главная физическая вещь, даже несмотря на то, что он зависит от координат. Никакого "артефакта" нет, это физический тепловой объект с сопротивлением и вязкостью.

Ответы (4)

Я попытаюсь дать качественный ответ на вопрос.

Мы предполагаем, что у нас есть наблюдатель, совершающий колебательное движение, в котором мы имеем повторение двух фаз постоянного ускорения. Траектория будет суммой частей гиперболы, где каждая часть будет соответствовать постоянной фазе ускорения ( к или же − к ) с ускорением, направленным на Икс знак равно 0 . В этом движении не будет горизонта событий, но будет несколько кажущихся горизонтов, составленных из соответствующих горизонтов Риндлера каждой части орбиты, имеющей постоянное ускорение.

Существует много работ, подтверждающих тот факт, что излучение типа Унру/Хокинга можно наблюдать с видимых горизонтов (см. , например, здесь , здесь и здесь ). Так что я предполагаю, что если существенные особенности, описанные Виссером, существуют, то вы увидите излучение. Таким образом, в данном конкретном случае для каждой ускоренной ветви наблюдатель увидит тепловое излучение, соответствующее ускорению к пока фаза ускорения достаточно длинна, чтобы удовлетворить условию медленного развития видимого горизонта.

Я предполагаю, что вы можете применить те же рассуждения к случаю гармонического движения, если период колебаний достаточно велик. Спектр излучения будет меняться во времени и, вероятно, будет чем-то вроде интегрированного планковского спектра в диапазоне температур, который, вероятно, будет чем-то вроде степенного закона.

почему важно, чтобы период колебаний был достаточно большим? достаточно долго по сравнению с чем?
Аргумент Виссерса основан на предположении, что геометрия квазистатична, так что нет эволюции во временной шкале, заданной частотой наблюдаемых мод. Итак, чтобы наблюдать тепловой спектр некоторой температуры, нужно иметь к Т ℏ ≈ ю п е а к ≫ к ˙ к , куда ю п е а к – частота пика теплового спектра. В нашем случае это означает что-то вроде к с ≫ к ˙ к .
-1: «Видимый горизонт» имеет другое техническое значение, поэтому следует говорить «приблизительный горизонт». За исключением того, что вы не можете, потому что вы строите весь свой ответ на этой путанице. Видимый горизонт представляет собой замкнутую ловушечную поверхность.

Я до сих пор не уверен в ответе, но подозреваю, что следующая статья очень актуальна
http://arxiv.org/abs/1108.3377 . «Динамика запутанности между инерционными и неравномерно ускоренными детекторами»

Дэвид С.М. Остапчук, Ши-Юин Лин, Роберт Б. Манн, Б.Л. Ху

Это очень похоже на вопрос, обсуждаемый Пайерлсом в его классической книге «Сюрпризы в теоретической физике». Он смотрит на очевидное нарушение принципа эквивалентности (1) равномерно ускоренным зарядом по сравнению с (2) зарядом, покоящимся на поверхности Земли. IIRC показывает, что расположение пространственно-временной области излучения ускоренного заряда в (1) не существует в (2). По существу принцип эквивалентности — это утверждение о малых областях, тогда как излучение из (1) находится в асимптотических областях.

Другой способ взглянуть на излучение Унру состоит в том, что оно «такое же, как» ускоряющее излучение заряженных частиц теплового детектора, если смотреть из неускоряющей системы отсчета. Это излучение существовало бы даже для колебательного случая. Я помню, как видел статью, показывающую, что синхротронное излучение может быть получено как рассеяние излучения Унру, наблюдаемое ускоренными частицами. (На самом деле это всего лишь двумерная версия случая, о котором вы спрашивали.)

Эффект Унру создает ванну теплового излучения, физическим следствием которой является деполяризация заряженных частиц, циркулирующих в синхротроне. См . http://arxiv.org/abs/hep-ph/0610391 . Таким образом, в чисто колебательном случае имеется наблюдаемое физическое следствие.

Это основная идея, но дело в том, что излучение, испускаемое для колеблющегося случая, является монохроматическим и когерентным, тогда как для равномерно ускоренного случая переходы в ускоряемом объекте совершенно некогерентны, и уходящее излучение трудно понять. , потому что это классически все граничные члены (производная ускорения есть реакция излучения, и она равна нулю). Осциллирующий случай не является тепловым, но должен быть приблизительно тепловым в каком-то большом пределе колебаний.

Это очень математически глубоко и, вероятно, требует множества тонких вычислений. Однако, поскольку большинство частиц, колеблющихся в каком-то поле, сохраняют в нем квантовую когерентность, я думаю, что, несмотря на излучение Уруха, предположительно идущее из бесконечности, излучение в ускоряющей части цикла должно быть запутано, чтобы компенсировать излучение в замедляющей части цикла. оставляя частицу колебаться в поле, не изменяя колебания. Возможно, хотя излучение Унру представляет собой обращенное во времени (см. Теорию поглотителя Фейнмана Уилера) потенциала частицы излучать, как это делают все ускоренные заряды (но см. Фостер выше примечание о неподвижной частице в гравитационном поле).

Если в тепловой ванне Унру будет выполняться самокорреляция, то это приведет к квантовой декогерентности любой колебательной системы и невозможности неунитарной эволюции квантового состояния колеблющейся частицы. Считается, что излучение Унру исходит из горизонта Риндлера, но в каждой точке цикла колебаний этот созданный горизонт перемещается и снова исчезает.

Парадокс? Какую форму излучения испытывает гармонически ускоренный наблюдатель?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v