Effet Unruh

Modèle:Ébauche L'effet Unruh, parfois aussi appelé radiation de Fulling-Davies-Unruh, prédit qu'un observateur en mouvement uniformément accéléré observera un rayonnement de corps noir, là où un observateur dans un référentiel inertiel n'en verra pas. Autrement dit, l'observateur en mouvement uniformément accéléré se retrouvera dans un environnement chaud à une température Modèle:Mvar. Il fut découvert (théoriquement) en Modèle:Date par Modèle:LienModèle:Sfn puis en Modèle:Date par Paul DaviesModèle:Sfn et en Modèle:Date par William UnruhModèle:Sfn de l'université de la Colombie-Britannique, mais n'a pas encore été mis expérimentalement en évidence.

L'effet Unruh décrit la détection des fluctuations du vide quantiqueModèle:Sfn par un observateur de RindlerModèle:SfnModèle:,Modèle:Sfn Modèle:Incise et comme rayonnement thermique dont la température est dite température d'UnruhModèle:Sfn. Contrairement à l'effet Casimir, les particules virtuelles ne se manifestent pas à cause d'une modification du champ électromagnétique. Leur fréquence se décale à la suite du déplacement accéléré de l'observateur, selon un mécanisme proche de l'effet Doppler relativiste.

Historique

Les éponymes de l'Modèle:GrasModèle:SfnModèle:,Modèle:SfnModèle:,Modèle:Sfn sont Stephen Fulling, Paul Davies et William Unruh. Fulling découvre en Modèle:Date-Modèle:DateModèle:SfnModèle:,Modèle:Sfn que, dans l'espace-temps de Minkowski, le vide n'a pas de particules par rapport aux opérateurs inertiels de création et d'annihilation mais a des particules par rapport aux opérateurs accélérésModèle:Sfn. Davies découvre en Modèle:DateModèle:SfnModèle:,Modèle:Sfn que les particules ont un spectre de corps noir dont la température est donnée par Modèle:Formule où Modèle:Formule est l'accélération constante de l'observateurModèle:Sfn. Unruh découvre en Modèle:DateModèle:SfnModèle:,Modèle:Sfn découvre l'interprétation correcte des particulesModèle:Sfn.

Expression mathématique

On obtient le rapport entre la température $T$ du corps noir et l'accélération $a$ grâce à la formule :

$T=\frac{\hslash a}{2\pi c{k}_{\mathrm{B}}}$,

où :

• $k_{\mathrm{B}}$ est la constante de Boltzmann ;
• $\hslash$ est la constante de Planck réduite ;
• $c$ est la constante de la vitesse de la lumière dans le vide.

Par exemple, une accélération de Modèle:Unité donne un rayonnement de Modèle:Unité.

Lien avec l'évaporation des trous noirs

L'effet Unruh constitue un analogue cinématique au rayonnement des trous noirs, prédit par Stephen Hawking. En effet, le principe d'équivalence d'Einstein indique que les effets (locaux) d'un champ gravitationnel sont en tous points semblables aux effets d'une accélération uniforme. En conséquence, l'attraction d'un trou noir provoquerait l'apparition d'un rayonnement de corps noir, comme le prévoit le physicien britannique. En fait, par rapport à l'évaporation des trous noirs, l'effet Unruh est même bien plus facile à décrire conceptuellement (il ne nécessite pas la relativité générale), même s'il fut découvert après cette dernière, dont il est une conséquence relativement immédiate.

Voir aussi

Bibliographie

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• Modèle:Chapitre.
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Dictionnaires et encyclopédies

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Publications historiques

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Articles connexes

• Effet Casimir
• Fond diffus cosmologique
• Rayonnement de Hawking
• Création de paires
• Information quantique
• Superradiance
• Particule virtuelle

Liens externes

• Modèle:Article.
• Nathaniel Obadia, Le modèle de Davies-Fulling. Un modèle pour la radiation de Hawking. (thèse)