還有壹種慣性效應並不為大眾所熟知,那就是安格洛斯效應,又稱安洛斯效應。妳聽說過嗎?這個效果表明,慣性真的不應該被視為壹個“簡單”的屬性。我就用通俗的語言來回答為什麽會有盎格魯撒克遜效應。
安陸效應認為,被加速的觀測者可以觀測到慣性觀測者看不到的黑體輻射,即被加速的觀測者會發現自己處於壹個溫暖的宇宙背景中。用通俗的話說,等加速度觀測器攜帶的溫度計,在排除了其他可能的溫度源的貢獻後,仍然可以測到非零的溫度。
安陸效應是由英國哥倫比亞大學的斯蒂芬·傅淩(1973)、保羅·戴維斯(1975)和威廉·安陸(1976)首先提出的。所以有時被稱為傅淩-戴維斯-安陸效應。
說得通俗壹點,這種效應是指如果壹個人處於靜止狀態,他在真空中會感到寒冷,而如果壹個人處於加速運動狀態,他會感到真空是溫暖的。這是壹個思想實驗,因為沒有人能在真空中做到。這也是很多懷疑理論的人關註的壹點,也就是說,他們認為妳無法衡量效果。因為效果極其微弱,很難直接測量。要觀測真空加熱到1開爾文,觀測者的加速度必須達到最好的火箭的1017倍,所以難度極大,甚至不可能。但巴西聖保羅大學的理論家丹尼爾·範澤拉(Daniel Vanzella)和他的同事們認為,通過研究電子發出的光——加速觀察者觀察到的光子霧,有可能探測到最關鍵的物質。
讓我們來看看他們設計的實驗:假設妳發射壹束電子穿過磁場。基礎物理學表明,電子會在場中繞圈。此時,施加壹個垂直電場,給電子壹個向上的力。同時,這束電子會加速上升。這定義了兩個參考坐標系。在加速上升坐標系中,電子是繞圈的。在非加速實驗室坐標系中,電子束的軌跡是壹條拉伸的螺旋線。
Vanzella和他的同事開始分析加速坐標系,在這個坐標系中,假設圈內的電子遇到光子霧。電子既吸收光子又向霧中輻射光子。奇怪的是,無論電子在加速坐標系中吸收還是釋放光子,在實驗室坐標系中電子都是輻射光子。在最近發表在《物理評論快報》上的壹篇論文中,研究人員提到相對論可以用來預測實驗室坐標系中輻射光子的光譜。
範澤拉說,他們計算出,在實驗室坐標系中,釋放光子的光譜應該表示超長波,但前提是在加速坐標系中從壹開始就有光子霧。粗略地說,加速坐標系中的光子霧加熱了電子,使其在實驗室坐標系中釋放出更多的光子。因此,本實驗提供了壹種檢驗盎格魯效應存在的方法:在實驗室坐標系中觀測額外的長波光子,可以知道加速坐標系空間充滿了光子。
懷疑者說實驗不會成功,但原因不同。德國哥廷根大學的理論家德特勒夫·布赫霍爾茨說,如果這種情況能夠得到正確的分析,那麽在加速坐標系中根本不會出現光子霧。“盎格魯-撒克遜效應根本不存在,”他說。然而,布赫霍爾茨也表示,真空的相對加速度確實會導致觀測者變熱,但這是由於量子不確定性和加速度相互作用產生的摩擦。所以這個實驗可能會出現預期的結果,但不會揭示加速坐標系中想象的光子霧。
相反,路易斯安那州立大學的理論家羅伯特·奧康奈爾(Robert O'Connell)堅持認為,在加速坐標系中存在光子霧。然而,他認為不可能從霧中提取能量,並在實驗室坐標系中產生額外的輻射。奧康奈爾引用了壹點基本的物理知識——漲落耗散定理,意思是與熱環境相互作用的粒子,從環境中吸收多少能量,就會釋放多少能量。所以他認為盎格魯的光子霧確實存在,但是實驗無論如何也不會產生預期的信號。實驗內容來自科學網。
上面這個實驗看起來很復雜,其實很容易總結。相信這種效應存在的人設計了壹種“加速”系統。如果他們看到光子霧,就會認為這種效應是存在的。反對的人認為,即使出現光子霧,也可能是摩擦引起的,與“加速度”無關。還有壹種觀點認為光子霧是存在的,只是不會觀測到實驗的預期值。
如果妳回答了,妳會怎麽解釋?想了半個小時再往下看。妳要從這幾點來回答。
第壹點:上壹章我們提到了真空不空,列舉了幾個真空不空的支撐點。由於真空不是空的,真空與加速物體之間的摩擦效應不能忽略。而且妳要知道時空是可以彎曲的,這說明時空不管是不是真空都是“硬”的,不是妳腦子裏想的那麽軟。所以當壹個物體在時空中以加速或勻速運動時,它就與時空緊密相連,明白嗎?所以不能排除摩擦。
第二點:溫度是什麽概念?妳壹定要清楚。溫度是壹個具有統計學意義的概念。從微觀上講,它是壹個物體分子熱運動強度的表現。我們可以往“熵”的方向理解,因為熵也是壹個有統計學意義的概念。從熵增的角度來看,壹個處於“加速”運動中的物體表現出逆熵;而壹個靜止或勻速運動的物體,會慢慢走向熵寂,也就是走向冷。所以“加速”的物體壹定在“加熱”系統中。
第三點:從運動的角度來看,靜止狀態和勻速運動狀態是相對的,而加速運動是絕對的運動狀態。等效原理只有在絕對運動的情況下才是可靠的。這是極其重要的,所以妳要仔細理解。
等效原理:等效原理是廣義相對論的第壹個基本原理,其基本含義是引力場等效於以適當加速度運動的參照系。
所以在這裏,如果妳對物理嗅覺敏感,妳可以發現加速度和重力有關,加速度和慣性有關。同時,我們已經知道慣性質量嚴格等於引力質量,這很有意思。愛因斯坦就是通過思考這個有趣的點,才打通了廣義相對論的“任杜爾脈”。為什麽說等效原理是廣義相對論的第壹基本原理?妳明白嗎?是因為廣義相對論的另壹個原理是基於等效原理。這個順序永遠不能顛倒!再讀:愛因斯坦在深入分析引力質量與慣性質量等效的基礎上,提出了引力場與加速度場局部等效的概念;將狹義相對論中慣性運動的相對性推廣到加速運動,得到廣義相對論原理。把握相對論中的“絕對”是什麽?馬上回答!是“加速運動”!
以及對我的啟發是什麽?重力和慣性有什麽關系?看了上壹章,大家都知道答案了:重力是慣性的來源。也就是說,慣性是由重力引起的。相對論的這部分知識後面會普及,現在繼續回到英美效應。
上述實驗的壹個細節說:“範策拉說,他們計算出,在實驗室坐標系中,釋放光子的光譜應該指示壹個超長波,但前提是在加速坐標系中從壹開始就有光子霧。”
這不難理解。我剛才說了,靜止和勻速運動是相對的,加速運動是絕對的。事實上,在真實的宇宙環境中,並不存在靜止的勻速運動,慣性系也不存在。我們通常說的慣性系只能是近似慣性系。絕對慣性系只能存在於我們的大腦中,而不能存在於現實中。所以絕對的“加速度”運動是絕對的,所以加速度坐標系從壹開始就有“光子霧”是非常合理的,沒有就是不正常!
也有人認為盎格魯撒克遜效應與霍金輻射密切相關。霍金輻射是壹種基於量子效應理論的黑洞發出的熱輻射。壹般來說,根據海森堡的測不準原理,很多粒子-反粒子(虛粒子)對會在真空中憑空瞬間自然產生,在極短的時間內成雙湮滅,宏觀上沒有產生質量。
雅科夫·鮑裏索維奇·澤爾多維奇、雅各布·貝肯斯坦和斯蒂芬·霍金等物理學家將量子力學與廣義相對論相結合,結果表明視界的溫度不為零,它會發光,盡管極其微弱。這種光就是所謂的“霍金輻射”;當壹對粒子,如電子和正電子,或壹對光子,在強引力場中產生時,其中壹個粒子將落入黑洞,另壹個將逃逸,從而產生這種輻射。
如果在黑洞附近形成壹個粒子對,由於黑洞強大的引力場,該對中誕生的正負粒子被拉開,壹個可能落入事件視界,而另壹個則沒有,從而被黑洞引力提升為真實粒子。但這違反了能量守恒定律,所以另壹個粒子的質量壹定來自黑洞本身的質量——這是對黑洞釋放輻射的簡化解釋。
盎格魯撒克遜效應之所以和霍金輻射聯系在壹起,是因為有人稱之為盎格魯撒克遜輻射。這次妳明白了。
甚至認為霍金輻射和盎格魯輻射實際上是同壹效應在不同條件和不同坐標選擇下的不同結果(應用等效原理)。並指出盎格魯輻射的熱平衡溫度是
比較史瓦西黑洞的溫度
玻爾茲曼常數和普朗克常數出現在兩個公式中,加速度A出現在真空中的加速度中,被引力場中的黑洞質量和牛頓引力常數代替。利用等效原理,加速度與引力場中的加速度相同。所以,如果盎格魯撒克遜效應被證實,就相當於霍金輻射被證實了。妳同意這個觀點嗎?
很明顯,兩者是有聯系的,從真空、測不準原理、熵增方向都可以看出來。但顯然盎格魯-撒克遜效應的存在是合理的,也是被很好證明的,難度大概和測量引力波差不多。霍金輻射,根據霍金輻射的描述,可以理解為壹種自作用,因此更難探測,難度系數類似於尋找引力子。
而且芝加哥大學的研究人員對壹個物質場做了實驗觀測,物質場的熱漲落與吳哥輻射的預測是壹致的。該研究成果發表在《自然物理》雜誌上,為探索彎曲時空中的量子系統動力學開辟了新的可能性。進行這項研究的研究人員之壹Cheng Chin:我們壹直在研究壹種叫做玻色煙火的新量子現象,這種現象是在兩年前發現的,與壹種叫做盎格魯輻射的引力現象有著隱藏的聯系。在實驗中,Chin和他的同事準備了6萬個銫原子,將其冷卻,然後開始調制磁場。調制後幾毫秒,觀察到原子在所有方向上的熱發射。為了確定原子的熱分布,研究人員收集了大量樣本。結果表明,原子序數的漲落與熱玻爾茲曼分布密切相關,從這些圖像中提取的溫度與Anglo的預測非常壹致。除了熱分布,他們還觀察到了物質波發射的時間和空間相幹性。相幹性是量子力學的壹個重要特征,它揭示了盎格魯輻射起源於量子力學。實質上,Chin和他的同事在非慣性框架下使用量子物理模擬框架觀察了物質的波場。觀察到這種物質波的起伏,以及長程相位相幹性及其時間相幹性與盎格魯-撒克遜人的預言是壹致的。這意味著描述引力的廣義相對論和量子力學在這裏是“壹致”的。
我再舉個通俗的例子,說壹個人被催眠了。催眠師暗示,此刻他左手的溫度很燙,像燒開的水。結果,他左手的溫度明顯高於右手。妳知道為什麽嗎?我們今天不討論這個問題的原因。我們知道,如果左手的溫度真的變高了,那壹定是身體機能把“能量”轉移到了左手,這是顯而易見的。同樣,如果壹個加速的物體表現出盎格魯-撒克遜效應,那它壹定是從時空“借用”了能量。同理,霍金輻射也是壹樣。黑洞消耗能量,然後以另壹種輻射形式輻射出去。所以從哲學的角度來看,這種情況是統壹的,即逆熵總是伴隨著熵增。
看到“輻射”應該會想到量子力學,英美效應和引力能有關,所以其實引力的量子化就是時間和空間的量子化。只有這樣的系統才能最終與量子力學和諧壹致。
總結:盎格魯撒克遜效應是存在的,盎格魯撒克遜效應的“溫暖”能量來自時空本身。準確的說,是物體與時空的相互作用——“引力盎格魯撒克遜效應”。這個詞是我壹時興起想到的,因為我找不到現有的詞。為什麽叫萬有引力、萬有引力和盎格魯撒克遜效應?很明顯,時空和引力的盎格魯撒克遜效應有關,引力的起源就是時空!萬有引力是慣性的起源,所以被稱為引力盎格魯效應。提醒大家從時間和空間的高度看問題,理解物理效應。我們應該深刻理解空間、時間和物質是壹體的。
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她還說:“人生沒有什麽可怕的,只有明白的。”
她甚至說:“榮譽就像壹個玩具,妳只能玩它,永遠也不可能永遠擁有它,否則妳將壹事無成。”
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