Effet Unruh

L'effet Unruh fut découvert en 1976 par William Unruh de l'Université de la Colombie-Britannique.

Présentation

Il prédit qu'un observateur en mouvement uniformément accéléré observera un rayonnement de corps noir, là ou un observateur dans un référentiel galiléen n'en verra pas. C'est à dire, l'observateur en mouvement uniformément accéléré se retrouvera dans un environnement chaud à une température T.

Quelquefois aussi nommé radiation de Fulling Davies Unruh.

Il trouve son explication dans les fluctuations du vide quantique. Au contraire de l'effet Casimir, les particules virtuelles ne se manifestent pas à cause d'une modification du champ électromagnétique. Leur fréquence se décale suite au déplacement accéléré de l'observateur, selon un mécanisme proche de l'effet Doppler relativiste.

Formule mathématique

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

$k_{\rm B} T = \frac{\hbar a}{2\pi c}$ ,

où k_B représente la constante de Boltzmann, ℏ (prononcer «h-barre») la constante de Planck réduite, π le nombre pi et c la vitesse de la lumière.

Lien avec l'évaporation des trous noirs

L'effet Unruh forme un analogue cinématique au rayonnement des trous noirs, prédit par Stephen Hawking. En effet, le principe d'équivalence de Einstein indique que les effets (locaux) d'un champ gravitationnel sont en tous points identiques aux effets d'une accélération uniforme. En conséquence, l'attraction d'un trou noir provoquerait la naissance d'un rayonnement de corps noir, comme le prévoit le physicien britannique. En réalité, comparé à l'évaporation des trous noirs, l'effet Unruh est même énormément 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 assez immédiate.

Liens externes

Thèse sur l'effet Davies-Fulling, "Un modèle pour la radiation de Hawking"

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