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Hilo: Efecto Unruh

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    Predeterminado Efecto Unruh

    El Efecto Unruh es uno de esos fenómenos físicos que está en la frontera entre Relatividad General y Mecánica Cuántica, cosa que hace que sea difícil pero al mismo tiempo muy interesante.

    Hasta donde yo llego a comprender, (poco), entiendo que lo que dice Unruh es que el estado de vacío que mide un observador inercial no es el mismo que el que mide un observador acelerado. Mientras que el inercial ve al vacío “vacío” valga la redundancia, es decir mide que su mínimo de energía es cero y su temperatura cero, el acelerado observa que su vacío emite radiación de cuerpo negro a una temperatura (llamada de Unruh) dada por la expresión:

    T_u=\dfrac{\hbar \ a}{2 \ \pi \ c \ k_B}

    En donde “a” es la aceleración. Esta temperatura es muy pequeña, a una aceleración de 1 m/s2 le corresponden \notcien{4.06}{-21} K. Para obtener una temperatura Unruh de 1 K es necesaria una aceleración enorme, de \notcien{2.47}{20} m/s2

    Según la Wikipedia en inglés hay controversia en cuanto a la existencia de la radiación de Unruh, dice ahí: “Smolyaninov afirma que ya se ha observado, mientras que O'Connell y Ford afirman que esa radiación no se emite en absoluto. Si bien estos escépticos aceptan que un objeto acelerado se termaliza a la temperatura de Unruh, no creen que esto conduzca a la emisión de fotones, argumentando que las tasas de emisión y absorción de la partícula acelerada están compensadas

    Después de esta introducción, el verdadero motivo del hilo: acabo de ver que hace 15 días Nature Physics publicó un artículo de tres físicos de la Universidad de Chicago titulado Quantum simulation of Unruh radiation en donde dicen en el abstract algo tan interesante como:

    La exploración de los fenómenos cuánticos en un espacio-tiempo curvo es un área interdisciplinaria emergente en la interfaz entre la relatividad genera, la termodinámica y la información cuántica.
    Una predicción famosa en este campo es la radiación térmica de Unruh, la manifestación de la radiación térmica de un vacío Minkowski cuando se ve en un marco de referencia acelerado.
    Aquí, informamos de la observación experimental de un campo de materia con fluctuaciones térmicas que concuerdan con las predicciones de Unruh. El campo de materia se genera dentro de un marco para la simulación de física cuántica en un marco no inercial, basado en condensados de Bose-Einstein que están modulados paramétricamente para hacer que su evolución replique la transformación del marco.
    Además, observamos la coherencia de fase de largo alcance y la inversión temporal de la radiación de la onda de materia, características específicas que distinguen la radiación de Unruh de su contrapartida clásica. Nuestra demostración ofrece una nueva vía para la investigación de la dinámica de los sistemas de muchos cuerpos cuánticos en un espacio-tiempo curvo.

    El pre-print de arxiv se puede consultar en Quantum Simulation of Coherent Hawking-Unruh Radiation

    Lo poco que entiendo es que prepararon un condensado de Bose-Einstein de unos 60000 átomos de cesio confinados en una trampa en forma de disco. A continuación aplicaron un campo magnético alterno de una frecuencia cercana a la de Resonancia de Feshbach para provocar aceleración. Unos pocos milisegundos después de la aplicación del campo, observaron emisión térmica que seguía la distribución de Boltzmann. Según los experimentadores, las temperaturas extraídas de las imágenes, (del orden de 2 micro Kelvin) concuerdan perfectamente con la predicción de Unruh.

    Como siempre, la finalidad de postear estos temas que rebasan en gran medida mi nivel de conocimientos, es informar a los compañeros de La web de Física que los comprenden y aprovechan. Y vete a saber, tal vez alguna vez por casualidad acertemos y posteemos un trabajo que reciba un posterior Premio Nobel.

    Saludos.
    Última edición por Alriga; 12/06/2019 a las 08:33:08. Razón: Presentación

  2. 4 usuarios dan las gracias a Alriga por este mensaje tan útil:

    arivasm (10/06/2019),Jaime Rudas (10/06/2019),sater (10/06/2019),Weip (10/06/2019)

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