(Esta é a Parte 4 de uma série sobre como é viajar perto da velocidade da luz. Leia a Parte 1, Parte 2 e Parte 3 primeiro.)
Pergunta rápida: quantas partículas estão ao seu redor agora? Provavelmente muito. Mas muito contável. Trabalhe bastante e você poderá obter notas. E sim, sim, eu sei, existem todos aqueles campos quânticos girando e zumbindo com uma energia enorme (provavelmente uma quantidade infinita, mas isso é um assunto para outro dia). Os campos quânticos preenchem todo o espaço e tempo, e uma maneira de visualizar a energia neles é imaginar partículas entrando e saindo da existência, emprestando um pouco de energia contra algo por um momento antes de devolvê-la silenciosamente, percebe-se.
Se você acompanha esta série há bastante tempo, sabe que não sou um grande fã dessas chamadas partículas virtuais, seja como nome ou como conceito. Parece-me muito mais natural pensar nos campos quânticos simplesmente vibrando e contando as vibrações presas como partículas. De qualquer forma, tentar contar as partículas ao seu redor é algo perfeitamente razoável de se fazer.
Mas, apesar do meu desdém declarado pelas partículas virtuais, elas são uma maneira prática de ilustrar o que acontece a seguir.
então estamos em nossa nave espacial. Sabemos que não podemos atingir a velocidade da luz, já que não existe um referencial e nada a dizer sobre isso, mas podemos chegar perto, e a proximidade em si é grande o suficiente. Temos navegado em velocidade constante. O universo foi esmagado diante de nós em um pequeno disco e transformado em azul em algo violento. Desconfortável, mas de sobrevivência. Então começamos a acelerar e, no momento em que o fizemos, abrimos um horizonte Rindler.
Este horizonte faz o que os horizontes fazem: coloca regiões do universo fora do contacto causal, impedindo que os seus sinais nos cheguem. E faz mais uma coisa. Ele elimina essas partículas virtuais. Ou, se você quiser ser honesto, ele remodela as vibrações dos campos quânticos que são permitidas dentro da sua bolha.
Lembra da radiação Hawking? Partículas virtuais aparecem em pares correspondentes, matéria e antimatéria (esta é a única maneira pela qual os livros se equilibram, porque embora você possa pegar emprestada energia do vácuo, não pode simplesmente extrair carga do nada; o universo, ao que parece, se preocupa mais com carga do que com massa e energia). A dupla se encontra novamente abertamente e é destruída pelo puro poder. Mas se o par estiver caminhando ao longo do horizonte de eventos de um buraco negro, um fica preso lá dentro e o outro escapa. Para os observadores que estão do lado de fora, ele aparece como um brilho fraco emanando do buraco negro. Radiação Hawking.
Este foi o horizonte de eventos de um buraco negro. Agora estamos no horizonte Rindler de um observador acelerado, e o negócio é exatamente o mesmo. Um par é visível no horizonte. Um deles entra em um universo que nunca poderá sinalizar, e o outro fica preso dentro de sua bolha. Eles nunca se encontram. Eles nunca destroem. Eles nunca retornam ao poder. Eles estão aqui agora. Eles são reais e você tem que lidar com eles.
(E se essa imagem faz você se preocupar com o destino do parceiro em fuga, é exatamente por isso que prefiro a versão do campo vibratório, onde apenas dizemos que o horizonte de Rindler muda quais vibrações de campo são permitidas dentro da bolha, alguns movimentos permanecem constantes, movimentos contínuos que chamamos de partículas, e)
Seja como for, a matemática é inequívoca: um observador acelerado as vê como pequenas bolhas cheias de um banho de partículas e radiação. É chamada de radiação Unruh em homenagem ao ex-aluno de John Wheeler, William Unruh (como Richard Feynman e Kip Thorne), que viu a radiação de Hawking e pensou que não havia saída para o fim da história.
E honestamente, é ainda mais estranho que a versão de Hawking. Não existem buracos negros. Sem curvatura. Quaisquer emaranhados estranhos no espaço-tempo. Um foguete acelera no espaço vazio e explode, um efeito de campo quântico vindo do nada.
Portanto, a resposta para quantas partículas estão ao seu redor, uma pergunta que parece realmente simples, depende da sua aceleração. Mais aceleração, mais partículas. Você está transformando algo que parece uma propriedade básica da realidade, que deveria ter uma resposta clara, em algo que depende da sua velocidade. Não apenas a sua visão do universo, ou quaisquer sinais que possam chegar até você, mas a coisa real bem debaixo do seu nariz.
Quanto mais você acelera, mais o vácuo do espaço-tempo ganha vida e começa a cozinhar você.
É como o vento. Se o ar estiver perfeitamente parado, é só você e as moléculas de ar cuidando da própria vida. Comece a se mover e as moléculas começarão a empurrar contra você. Você sente uma brisa. Nada sobre o vento muda. Não mude nada em seu corpo. O que mudou foi o seu movimento através do ar, e só isso deu origem a algo novo. A radiação Unruh é o vento quântico do espaço-tempo, e você sente isso quando acelera.
Isto é o que a relatividade fez conosco. Isso elimina a simultaneidade: ninguém pode concordar sobre quando será o “agora”. multa Tirou a duração: o relógio está lento. tudo bem, tirou o comprimento: as réguas em execução estão diminuindo. tudo bem, entregamos “quando” e “quanto tempo” e “até que ponto”. Pensámos que podíamos pelo menos manter “o que realmente existe”. Podemos discutir sobre o que diz o relógio na parede, mas certamente podemos concordar que há um relógio na parede.
não mais
