|
|
Επιβίβαση πάνω σε ένα επιταχυνόμενο πρωτόνιοΆρθρο από την σελίδα του Phys. Rev. Lett., 5 Οκτωβρίου 2001 |
Οι συγγραφείς δείχνουν ότι ένας παρατηρητής που στέκεται ακίνητος θα βλέπει ένα επιταχυνόμενο πρωτόνιο, το οποίο διασπάται αυθόρμητα, ενώ ένας παρατηρητής που βρίσκεται πάνω στο επιταχυνόμενο πρωτόνιο, θα το δει να συγκρούεται με κάποιο σωματίδιο, το οποίο δεν υπάρχει στον κόσμο του ακίνητου παρατηρητή. Και οι δύο όψεις του γεγονότος, όχι μόνο είναι ακριβείς αλλά είναι και αναγκαίες από τη σκοπιά της κβαντικής θεωρίας πεδίου, λένε οι συγγραφείς. Η συμφωνία μεταξύ αυτών των φαινομενικά συγκρουόμενων απόψεων αποτελεί την ισχυρότερη ένδειξη για ένα παράξενο φαινόμενο που λέγεται: φαινόμενο Fulling-Davis-Unruh (FDU). "Σχεδόν κάθε τι που είναι πιθανόν αποτελεί αναγκαιότητα στον κόσμο της σωματιδιακής φυσικής" εξηγεί ο George Matsas του πανεπιστημίου του Sao Paulo της Βραζιλίας. Έτσι λοιπόν το σταθερό πρωτόνιο, μπορεί να διασπαστεί σε ένα νετρόνιο, ένα ποζιτρόνιο, και ένα νετρίνο, αν του προσφερθεί αρκετή ενέργεια μέσω σταθερής και συνεχούς επιτάχυνσής του. Από τα μέσα της δεκαετίας του 60 οι θεωρητικοί έχουν προβλέψει ότι ένα επιταχυνόμενο πρωτόνιο θα μπορούσε να διασπαστεί γρήγορα, αλλά ο Matsas και ο συνάδελφός του στο ίδιο Πανεπιστήμιο Daniel Vanzella, είχαν κάποιο πρόβλημα με την πρόβλεψη αυτή: Τι θα έβλεπε ένας παρατηρητής που θα βρισκόταν πάνω στο επιταχυνόμενο πρωτόνιο; Απ' αυτήν την προοπτική, εξηγεί ο Vanzella, το πρωτόνιο θα φαινόταν ακίνητο, και συνεπώς δεν θα έπρεπε να διασπαστεί. Ως λύση στο παράδοξο αυτό οι Vanzella και Matsas επικαλέστηκαν κάποιο παράξενο φαινόμενο της κβαντικής θεωρίας πεδίου, το φαινόμενο FDU. Σύμφωνα με το φαινόμενο FDU, ένας παρατηρητής που υφίσταται μια τεράστια επιτάχυνση, θα είναι βυθισμένος σε μια θάλασσα από πρωτόνια, νετρόνια, ηλεκτρόνια και άλλα σωματίδια. Αυτά τα σωματίδια εμφανίζονται εξαιτίας της επιτάχυνσης του παρατηρητή. Οι περίπλοκοι υπολογισμοί του φαινομένου αυτού και τα συμπεράσματά του κόντρα στην κοινή λογική, προκαλούν κάποιου είδους σκεπτικισμό. Οι Vanzella και Matsas πιστεύουν όμως ότι αυτή είναι η μόνη λύση για να συμβιβαστούν οι δύο προοπτικές. Με τη χρήση του φαινομένου αυτού υπολόγισαν την πιθανότητα σύγκρουσης ενός πρωτονίου με κάποιο από τα σωματίδια που εμφανίζονται όταν θεωρήσουμε σύστημα αναφοράς το ίδιο. Προσθέτοντας αυτές τις πιθανότητες για διάφορες τέτοιες πιθανές συγκρούσεις, οι ερευνητές βρήκαν ότι το πρωτόνιο συγκρούεται ακριβώς στο ίδιο χρονικό διάστημα με αυτό που θα αντιλαμβανόταν ένας ακίνητος παρατηρητής ο οποίος θα παρατηρούσε την αυθόρμητη διάσπαση του πρωτονίου. Το αποτέλεσμα αυτό πιστεύουν ότι παρέχει ισχυρή απόδειξη ότι το φαινόμενο FDU είναι πραγματικό. "Είναι παράξενο" λέει ο Alan Kostelecky του πανεπιστημίου της Indiana. "Αλλά το φαινόμενο είναι πράγματι εκεί και είμαι πεπεισμένος γι αυτό." Ο Kostelecky αμφιβάλει αν οι πειραματικοί φυσικοί των σωματιδίων θα παρατηρήσουν πραγματικά το φαινόμενο αυτό, διότι απαιτείται τεράστια επιτάχυνση. "Αλλά μπορεί να είναι δυνατόν να παρατηρηθούν τα αποτελέσματά του σε μερικά αστροφυσικά φαινόμενα" , λέει. Η προοπτική του πρωτονίου. Ένας παρατηρητής πάνω σ' ένα επιταχυνόμενο πρωτόνιο θα είναι βυθισμένος σε μια θερμική θάλασσα σωματιδίων - ενώ ένας ακίνητος παρατηρητής θα αντιλαμβάνεται γύρω από το πρωτόνιο, ένα τέλειο κενό. Αναφορά: |
Σύμφωνα με μια
δημοσίευση στο περιοδικό Physical Review Letters της 8ης
Οκτωβρίου, τα πρωτόνια που επιταχύνονται,
φαίνονται τότε να διασπώνται ή να
συγκρούονται με άλλα σωματίδια, ανάλογα με το
σύστημα αναφοράς από το οποίο γίνεται η
παρατήρηση του φαινομένου.