Ley de Unruhs y cómo parte de un par de fotones desaparece más allá de un horizonte de Rindler?

La Ley de Unruhs dice que "los observadores que aceleran en el espacio vacío se verán incrustados en un gas de fotones calientes a una temperatura proporcional a su aceleración".

Díganme si me equivoco, pero según tengo entendido, esto se debe a que el espacio vacío está lleno de partículas virtuales que surgen y se aniquilan de inmediato, por lo que no puede detectarlas hasta que comience a acelerar. Esto se debe a que un observador que acelera tiene un horizonte efectivo (un horizonte de Rindler) que no puede ver más allá, por lo que si una de estas partículas se aleja de su vista y entra en su región oculta, solo ven una de las partículas (digamos que ' re fotones) y será capaz de detectarlo e interpretarlo como calor.

¿Cómo es esto posible? ¿No debería un fotón aniquilarse con su compañero sin importar de qué lado de algún horizonte arbitrario se encuentre? ¿Y este par de fotones está entrelazado?

Respuestas (1)

Sí, es posible, y aunque nunca se ha observado (habría que estar acelerando mucho) teóricamente está sobre suelo firme. La idea es muy similar a la gravedad de Hawking de Black Holes (BHs), y las ecuaciones son equivalentes.

Está la vista y la explicación que mencionaste, y hay otras explicaciones más rigurosas. Hawking obtuvo su resultado de manera diferente. No estoy seguro de cómo lo hizo Unruh, pero todos son equivalentes. En su explicación, se ve más como una explicación conceptual que como un resultado físico, si hay un horizonte, si uno sale, el otro entrará por conservación del impulso. Otra forma de hacerlo es asumiendo un campo cuántico fuera del horizonte y calculando el campo en ese campo gravitacional, o de manera equivalente como lo ve un observador acelerado, y resultará que emite pares de partículas (frecuencias positivas y negativas, uno que sale y uno que entra), e incluso para el estado fundamental todavía lo hace. Otra forma se calcula como tunelización cuántica desde el otro lado. Todas las explicaciones equivalentes, pero algunas personas no No me gusta la explicación de las partículas virtuales porque las partículas virtuales no son reales y pueden considerarse como ficciones realmente matemáticas. Pero las matemáticas salen bien.

Según su explicación, la idea es que si no hubiera un campo gravitatorio, o equivalentemente un marco acelerado, de hecho se aniquilarían, por lo que necesita la aceleración o el campo gravitatorio para tratar de separarlos, y necesita el horizonte para mantenerlos separados.

Podría pensarse que están enredados, la conservación del momento, la carga, etc. hace que sus estados estén completamente enredados. Sin embargo, el que entra es virtual, no es realmente una partícula, y tiene masa y energía negativas, por lo que todo es discutible.