來源 | DeepTech深科技
四十年前，當時在英屬哥倫比亞大學的William G. Unruh提出了一個驚人的預測：在真空中做勻加速直線運動的觀測者，會發現自己處於電磁輻射的熱浴之中。這一理論也被稱為Unruh效應。然而，此效應至今還未被實驗觀測到，因此也一直充滿爭議。
來自巴西聖保羅的一個研究團隊正在探索如何通過現有的技術來驗證Unruh效應。如果該理論得到證實，那麼這次實驗就不僅僅是一個驗證，還可以幫助人們實現太空旅行計劃。
愛因斯坦的相對論認為，時間和空間取決於觀察者的慣性參考系。與此相一致的理論是，如果觀察者以恆定的速度通過真空，那麼他們將發現所述真空的溫度是絕對零度。但是，如果一旦加速，真空的溫度就會上升。
根據Unruh效應，在太空中加速的觀察者將會受到來自光子和其他粒子的「熱浴」，而且加速度越大程度越劇烈。不過目前還沒有人能驗證這種效果，因為沒有能夠實現所需速度的太空飛行器。
巴西聖保羅的研究小組設計了一個簡單的實驗來驗證Unruh效應。聖保羅州立大學理論物理研究所（IFT）的Gabriel Cozzella是該實驗的領頭人，研究結果發布在近期的《物理評論快報》上。
研究人員認為可以通過測量「拉莫爾輻射」來檢測Unruh效應。「拉莫爾輻射」是指帶電粒子（如電子，質子或離子）加速時輻射出的電磁能量。他們在研究中稱，在加速粒子的輻射中尋找Unruh效應的痕跡，是一個「更為有效的策略」。由於釋放輻射，加速的粒子應該發生相應的顫動，這種顫動自然會被Rindler觀者解釋為電荷與「Unruh效應」的光子相互作用的結果。
圖 |測試Unruh效應的實驗圖，電子進入磁場並受到橫向和縱向的力
該研究小組稱，實驗內容包括監測電子在兩個單獨參考系中發出的光。第一個「加速框架」中，電子在磁場中橫向發射, 這將導致電子按照圓形軌跡移動。第二個「實驗室框架」則施加一個垂直的場讓加速的電子同時向上運動,，使得它們遵循類似螺旋狀的路徑。
Cozzella和其同事們認為，在加速框架中，電子將會遇到「光子之霧」，與光子相互作用；在實驗室框架中，一旦施加了垂直加速度，電子就會升溫，多餘的長波長光子就會因此顯現。然而, 這將取決於在加速框架中初始設置的"霧"。
簡而言之，這個實驗提供了用以驗證Unruh效應的簡單試驗，值得注意的是，它可以應用現有的粒子加速器和電磁體來進行。
如果實驗證明Unruh效應是存在的，那這將對所有依賴先進推進系統的深空任務產生影響。 無論是霍金的「突破攝星」計劃還是任何涉及派遣太空人至其他星系的任務，都需要考慮「光子霧」和「熱浴」的附加效果。
-End-
參考：
https://futurism.com/finally-find-out-deep-space-travel-melt-astronauts/