Предложен способ проверить существование эффекта Унру

Физики-теоретики разработали принципиальную схему эксперимента, в котором можно будет проверить эффект Унру — увеличение температуры пространства при ускоренном движении. Таким образом они хотят разобраться с теоретически предсказанным 40 лет назад явлением, само существование которого вызывает вопросы у многих специалистов. Статья принята к публикации в журнале Physical Review Letters.

Уильям Унру в 1976 году предположил, что эффект, впоследствии названный его именем, существует. Он заключается в том, что движущийся с линейным ускорением наблюдатель будет представлять, будто окружающее пустое пространство заполнено излучением с некоторой температурой, зависящей от величины ускорения. Все это несмотря на то, что для равномерно движущегося наблюдателя это же пространство будут казаться неизмеримо холодным. Это теоретическое предсказание поддежали не все физики: кто-то относится к этому как к важному теоретическому результату, связанному с излучением Хокинга, другие считают его следствием математической ошибки. Практически подтвердить предположение Унру сложно, поскольку, чтобы напрямую наблюдать «тепловую баню» температурой 1 K, необходимо двигаться с ускорением примерно 10²⁰ м/с².

Группа ученых из бразильского Университета Сан-Паулу считают, что в эксперименте можно зафиксировать ключевой элемент эффекта — фотонный «туман», видимый ускоренным наблюдателем. Для этого необходимо измерять излучения электронов. Для начала надо запустить электроны в магнитное поле, где они начнут совершать круговые движения. Затем необходимо включить электрическое поле, сонаправленное с магнитным, которое заставит электроны двигаться с ускорением и описывать растягивающуюся винтовую траекторию. В таком случае ситуацию можно рассмотреть с двух точек зрения: в лабораторной системе отсчета и ускоряющейся вместе с электроном. Согласно результатам бразильцев, если электроны вращаются в фотонном тумане, спектр излучаемых ими квантов света будет иметь избыток в длинноволновой области при измерении в лабораторной системе.

Однако скептически настроенные по отношению к эффекту Унру ученые не считают, что это докажет его реальность, причем соображения у них разные. Кто-то считает, что «потепление» вакуума имеет место, но объясняется другими феноменами, поэтому даже при обнаружении искомого избытка говорить о доказанности эффекта Унру будет неправильно. Другие считают, что эксперимент даст нулевой результат, так как проведенный анализ неверен и электроны не смогут излучать больше из-за взаимодействия с фотонным туманом. Тем не менее авторы новой работы намерены провести эксперимент по предложенной схеме.