Unruh-ilmiö
Anttila, Justus (2020-08-04)
Unruh-ilmiö
(04.08.2020)
Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
avoin
Julkaisun pysyvä osoite on:
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020091669689
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020091669689
Tiivistelmä
Unruh-ilmiössä tasaisesti kiihtyvässä liikkeessä oleva havaitsija kokee näkevänsä kiihtyvyyteen verrannollista mustan kappaleen säteilyä, vaikka se matkaisi avaruudessa, jonka inertiaalinen havaitsija tulkitsee tyhjiöksi. Vaikka ilmiö on nimetty Unruh'n mukaan, hän ei ollut ensimmäinen, joka teorisoi ilmiön, mutta ensimmäinen, joka antoi sille fysikaalisen merkityksen.
Ilmiön ymmärtäminen vaatii pohjatietoa kvanttikenttäteoriasta sekä tasaisissa että kaarevissa avaruuksissa. Tämä siksi, koska kiihtyvä liike voidaan kuvata inertiaalisena liikkeenä kaarevan avaruuden pintaa pitkin. Unruh ilmiö voidaan johtaa kahdella eri tavalla, mutta vaikka lopputulos on sama, on toinen tapa luotettavampi, joskin pidempi.
Ilmiötä ei ole vieläkään mitattu kokeellisesti, sillä sen havaitseminen vaatii hyvin suuria kiihtyvyyksiä ja tarkkoja mittalaitteita, mutta tulevaisuudessa se voi olla mahdollista. Tosin Unruh-ilmiö ei ole teorian yksityiskohtien kannaltakaan täysin selvä ja osa sen ominaisuuksista on edelleen väiteltyjä. Ilmiön todellisuus itsessäänkin on kyseenalaistettu, mutta konsensus on ilmiön olemassaolon puolella.
Ilmiön ymmärtäminen vaatii pohjatietoa kvanttikenttäteoriasta sekä tasaisissa että kaarevissa avaruuksissa. Tämä siksi, koska kiihtyvä liike voidaan kuvata inertiaalisena liikkeenä kaarevan avaruuden pintaa pitkin. Unruh ilmiö voidaan johtaa kahdella eri tavalla, mutta vaikka lopputulos on sama, on toinen tapa luotettavampi, joskin pidempi.
Ilmiötä ei ole vieläkään mitattu kokeellisesti, sillä sen havaitseminen vaatii hyvin suuria kiihtyvyyksiä ja tarkkoja mittalaitteita, mutta tulevaisuudessa se voi olla mahdollista. Tosin Unruh-ilmiö ei ole teorian yksityiskohtien kannaltakaan täysin selvä ja osa sen ominaisuuksista on edelleen väiteltyjä. Ilmiön todellisuus itsessäänkin on kyseenalaistettu, mutta konsensus on ilmiön olemassaolon puolella.