¿Existe una aceleración máxima posible? [cerrado]

Estoy pensando en el principio de equivalencia, posibilidades de curvatura ilimitada del espacio-tiempo, gravedad cuántica.

Por favor, esfuércese un poco más en formular una pregunta precisa. De lo contrario, podría cerrarse como "No es una pregunta real".
La aceleración es ilimitada en la relatividad general (creo que debe ser al menos continua)
Buena pregunta. Es cierto que podría usar la elaboración y la expansión para que parezca menos un pensamiento aleatorio.
Pensé que la pregunta estaba bastante bien definida en realidad. El otro enfoque que pensé que alguien podría adoptar era si había alguna limitación fundamental sobre la cantidad de aceleración que podía experimentar una partícula en función del comportamiento de campo fuerte de la fuerza fundamental que lo causa. Mi intuición (ciertamente bastante vaga) aquí fue que si el campo de potencial acelerador es lo suficientemente fuerte, entonces podría autolimitarse debido a la formación espontánea de pares. Uno puede imaginar una pregunta relacionada, por ejemplo, ¿existe una fuerza de campo eléctrico o magnético máxima posible?
F = mxa Entonces, si desea un máximo de a, simplemente opte por la masa cero que tiene cualquier fotón, como casi, idealmente sin cero, más cercano a cero. Para la mayor aceleración imaginable, asuma alguna fuerza ilimitada desconocida que no parece existir. Eso es motivo suficiente para la especulación porque la Emisión de una partícula con masa cero en reposo significa para mí la aceleración máxima, y ​​eso es lo que está en su pregunta. ¿Cómo se relaciona la emisión de un fotón con la aceleración? Pregunta relacionada.

Respuestas (4)

El horizonte escupido en una cuña de Rindler ocurre a una distancia d   =   C 2 / gramo para la aceleracion gramo . En coordenadas espaciales, este horizonte de partículas se encuentra a la distancia d detrás del marco acelerado. Claramente, si d   =   0 la aceleración es infinita, o mejor dicho indefinida o divergente. Sin embargo, podemos pensar en esto como una aproximación al marco del horizonte cercano de un observador acelerado sobre un agujero negro. Lo más cerca que se puede estar sin chocar con el horizonte está dentro de una unidad de longitud de Planck. Entonces la aceleración requerida para d   =   pags =   GRAMO / C 2 es gramo   =   C 2 / pags lo que da gramo   =   5.6 × 10 53 C metro / s 2 . Eso es absolutamente enorme. La regla general es que la radiación de Unruh tiene aproximadamente 1 k para cada 10 21 C metro / s 2 de aceleración Así que este marco acelerado detectaría una radiación Unruh en   10 31 k . Se trata de un orden de magnitud mayor que la temperatura de Hagedorn. Entonces deberíamos usar la longitud de la cadena en lugar de la longitud de Planck 4 π α y la aceleración máxima corresponderá a la temperatura de Hagedorn.

Como lo da la relatividad general, no hay límite. Su respuesta se basa en la existencia de una longitud mínima. Esa suposición se usa en la mayoría de los enfoques de la gravedad cuántica, pero aún así sería bueno afirmarlo Yes, but only if you assume a minimum length..
+1 Esta es una respuesta brillante, completamente libre de jerga, @Lawrence;) Estoy seguro de que podría refinarse, pero las consideraciones básicas seguirían siendo las mismas y, como señala @Bruce, "dada una escala de longitud mínima". Pero @Bruce, creo que una escala de longitud mínima no es una suposición, sino que surge de consideraciones físicas. Solo como una energía de estado fundamental mínima (distinta de cero) ( 1 / 2 ω ) para el oscilador armónico cuantificado no es una suposición sino que surge de las relaciones de conmutación distintas de cero entre los operadores de escalera.
Asegurando que sale el mismo número que en la respuesta de LM. ¿Es la temperatura de Hagedorn realmente fundamental y tiene un valor numérico para lo que considera que es la aceleración máxima posible real (se entienden los matices de QM)? No me quedó claro si está argumentando que la cifra que dio es demasiado grande, ya que da un valor para la radiación de Unruh> la temperatura de Hagedorn.
El número es un cálculo de orden de magnitud y podría cambiar por coeficientes relacionados con los efectos de la gravedad cuántica (fibrosa o de otro tipo). Aún así, es bastante sugerente, aunque no particularmente fundamental.
La temperatura de Hagedorn es el límite para la teoría de cuerdas, que se produce en aproximadamente 10-100 longitudes de Planck. Existe el diagrama infame que tiene en un plano de y α los distintos tipos de cadenas. La zona media es "desconocida" y probablemente es donde la energía está por encima del límite de Hagedorn. Entonces, una temperatura o energía por encima de la temperatura de Hagedorn representa lo "desconocido". Entonces no sabemos con certeza qué significa una temperatura más alta que T H a gramo .
¿Estás seguro de que lo más cercano que puedes conseguir es la longitud de Planck?
Tienes un error tipográfico: "escupir"

una especie de pregunta importante. Pero de acuerdo con la mecánica cuántica, no puede imaginar que los objetos se muevan a lo largo de trayectorias suaves y doblemente diferenciables, que necesita para definir la aceleración. En cambio, se están moviendo a lo largo de todas las trayectorias posibles (estoy usando el enfoque integral de trayectoria de Feynman para la mecánica cuántica) y la mayoría de ellos no son diferenciables ni una sola vez. Entonces, la aceleración típica en un lugar típico de una trayectoria en la mecánica cuántica es infinita. Solo podría estudiar un "límite finito" en la aceleración en la física clásica y en la física clásica (no cuántica), no hay un límite superior.

Sin embargo, puede hablar sobre los límites superiores en algunas fórmulas de aceleración que "aparecen correctamente". Por ejemplo, puede "derivar" que la aceleración gravitacional máxima en la gravedad cuántica es aproximadamente igual a la aceleración de Planck,

a PAGS yo a norte C k = L PAGS yo a norte C k / T PAGS yo a norte C k 2 = GRAMO C 3 GRAMO C 5 = C 7 GRAMO = 5.6 × 10 51 milisegundo 2
donde el numerador y el denominador dependen de la longitud de Planck y el tiempo de Planck, respectivamente. Sí, es enorme. Este límite superior se mantiene porque es la aceleración en la superficie (horizonte de eventos) del objeto más pequeño y concentrado. Los objetos más concentrados son los agujeros negros y el agujero negro más pequeño que se precie tiene un radio comparable a la longitud de Planck.

Sin embargo, este límite solo se aplica fuera de los agujeros negros. Cerca de las singularidades dentro del agujero negro, las aceleraciones pueden ser formalmente mayores. Nadie sabe si tiene sentido hablar de las aceleraciones transplanckianas. Sin embargo, las aceleraciones no se encuentran entre las "cantidades más fundamentales" que usamos para describir la física de acuerdo con sus teorías de vanguardia.

Saludos LM

Una vez que se habla del interior de un agujero negro, la cuestión de qué es la aceleración es interesante. Si considera esa aceleración como la fuerza de marea o debido a la curvatura de Weyl, encontrará una respuesta muy similar. Una cuerda que ingresa al interior de un agujero negro experimenta esta fuerza de marea hasta que alcanza la tensión de la cuerda o la temperatura de Hagedorn. En ese punto, una cuerda podría "pegarse" en una D-brana que "valoriza" la singularidad BH clásica. Esto podría tener alguna dualidad con el horizonte extendido. Las perspectivas duales tienen diferentes condiciones de calibre en los modos de cuerda.
con respecto a su primer párrafo, uno se pregunta si el mismo argumento se aplica igualmente a la velocidad en QM.
Lawrence, especulaciones interesantes que son difíciles de cuantificar en la actualidad. Nige, la declaración sobre las velocidades es solo el principio de incertidumbre. Para una posición lo suficientemente precisa, la incertidumbre de la velocidad es al menos / Δ X . La relatividad limita la velocidad para que no exceda la velocidad de la luz, pero en la trayectoria integral de la mecánica, se suman todas las trayectorias, incluidas las superlumínicas, pero su efecto finalmente se cancela exactamente (con antipartículas, etc.). Pero, por supuesto, cuantas más derivadas realice, más salvaje se volverá la función.
Es interesante que la relación hbar sobre delta x se muestre en un lugar diferente, jaja.
Tal vez esto equivale a alguna otra pregunta relacionada (de un beinner): varios caminos de Feynman, no son para fotones sin masa, ya que cualquier camino que no sea una línea recta significaría una aceleración a una velocidad más rápida que la luz.
Peter, casi todas las trayectorias que contribuyen significativamente a cualquier integral de trayectoria son más rápidas que la luz en casi todas partes. Esto no es una contradicción con la relatividad porque las trayectorias contribuyentes no son trayectorias clásicas reales. Cuando se suman las historias, todavía se puede demostrar que la cantidad de información que se propaga más rápido que la luz es cero.

Para QED existe una aceleración crítica, que es la aceleración que siente un electrón sujeto al campo de Schwinger ( http://en.wikipedia.org/wiki/Schwinger_limit ). Esto es en la aceleración crítica.

a S = metro mi C 3 = 2.33 10 29 metro s 2

Más allá de este campo, se producen efectos no lineales si se produce el vacío QED y la creación de pares que influirán en la dinámica de un electrón acelerado por este campo.

Me gusta la respuesta anterior pero: 1) Creo que en la fórmula proporcionada, la masa del electrón debe tener una potencia de uno (no dos) 2) Es válido solo para electrones, porque usa su longitud de onda Compton.

Por cierto, existe la "aceleración máxima de Caianiello". En su artículo de 1985, Caianiello demostró la existencia de una aceleración máxima. Es una consecuencia de las relaciones de incertidumbre de Heisenberg. Puede encontrar un ejemplo aquí .