一天一篇文章——Unruh acceleration radiation revisited


摘要:
當(dāng)基態(tài)原子被加速,與之相互作用的場(chǎng)處于正常真空狀態(tài)時(shí),原子探測(cè)到Unruh輻射。我們發(fā)現(xiàn),落入黑洞中的原子發(fā)射加速度輻射,在適當(dāng)?shù)某跏紬l件下(Boulware真空態(tài)),其能譜與Hawking輻射非常相似。這一分析也提供了對(duì)加速度與重力等價(jià)的愛因斯坦等效原理的見解。對(duì)于勻加速運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng),利用兩點(diǎn)熱關(guān)聯(lián)函數(shù)的Kubo–Martin–Schwinger( KMS )周期性也可以得到Unruh溫度。
正文:
本文是為了紀(jì)念Schwinger先生所寫的一個(gè)回顧性文章。我們主要的目的是學(xué)習(xí)其中的推導(dǎo)過程以及一些物理解釋。
最近一項(xiàng)工作提出了HBAR的觀點(diǎn),它的靈感來自于平直時(shí)空中的量子光學(xué),它預(yù)測(cè)勻加速運(yùn)動(dòng)的原子會(huì)發(fā)出具有Unruh溫度的熱輻射。
這一發(fā)現(xiàn)有幾個(gè)特點(diǎn)。例如,一個(gè)反對(duì)意見可能是原子的加速度為零時(shí)。那么輻射從何而來?但這忽略了假設(shè)場(chǎng)的狀態(tài)為Boulware真空態(tài),在該真空態(tài)中,無窮遠(yuǎn)處的粒子含量為零,但在視界附近充滿了粒子(能量密度實(shí)際上在視界上發(fā)散)。與原子相互作用的正是那些粒子。并且從遠(yuǎn)處看,原子好像在掉進(jìn)黑洞時(shí)被加速了。這里定義的真空態(tài)很特殊,其實(shí)本身有三種,后續(xù)的文章中會(huì)介紹。
首先文章從不同的角度計(jì)算了Unruh溫度(1.平直時(shí)空中加速運(yùn)動(dòng)的探測(cè)器。2.Rindler時(shí)空中靜止的探測(cè)器。),并且有加速的鏡子的計(jì)算方法(1.原子靜止,鏡子加速。2.鏡子靜止,原子加速)。然后計(jì)算了加速輻射和等效原理的關(guān)系。注意還有Bogoliubov變換的計(jì)算過程。