27.12.2020
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Unruh-Effekt • Hawkingstrahlung • Bremsstrahlung • Rindler-Raumzeit • vAzS (63) | Josef M. Gaßner

1976 postulierte William Unruh an der University of British Columbia in Kanada ein eigenwilliges Gedankenexperiment: Wie sieht die Welt aus für einen Beobachter mit konstanter Beschleunigung? Spezielle Koordinaten - entwickelt vom österreichischen Physiker Wolfgang Rindler - erlauben eine elegante Betrachtung in Raumzeitdiagrammen. Josef M. Gaßner erläutert in der Reihe "Von Aristoteles zur Stringtheorie" den Unruh-Effekt, seine enge Verwandtschaft mit der Hawkingstrahlung und seine Konsequenzen für unser wissenschaftliches Weltbild, z.B. bei der Interpretation der Bremsstrahlung und des Vakuums. Urknall, Weltall und das Leben (www.urknall-weltall-leben.de)
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  • Hallo Herr Gassner,

    zunächst mal Ihnen und dem ganzen UWL-Team ein glückliches, gesundes und erfolgreiches neues Jahr 2021. Vielen Dank für die hervorragende Arbeit in dem Kanal. Insbesondere Ihre Reihe "von Aristoteles zur Stringtheorie" fasziniert mich. Meine Promotion in Physik liegt mittlerweile 25 Jahre zurück, es ist also schon eine Zeit lang her, dass ich die Vorlesungen in Astrophysik und ART gehört habe. Ich freue mich auf jeden neuen Beitrag aus Ihrer Reihe und hoffe, dass Sie auch im neuen Jahr nicht nachlassen werden uns an die aktuellen Themen der theoretischen Physik heranzuführen. Danke und bitte weiter so !!!!

    Über den Beitrag zum Unruh-Effekt und zur Hawking-Strahlung habe einige Tage nachdenken müssen. An einigen Punkten bin ich hängen geblieben, so dass ich diese in den Kommentar stellen möchte. Vielleicht gibt es ja die Möglichkeit in einem Kommentarcheck auf die eine oder andere Anmerkung einzugehen.

    1. Unruh-Effekt im Rindler-Bezugsystem: Der Unruh-Effekt beruht auf der Annahme, dass das Rindler-Bezugssystem bis ins Unendliche konstant beschleunigt wird. Ist das nicht eine etwas "pathologische" Annahme. Wenn die Beschleunigung innerhalb endlicher Zeit aussetzt, dann sollte doch der Horizont verschwinden und die Artefakte des Unruh-Effekts aufhören. In diesem Sinne ist doch die genannt "Relativität des Teilchenbegriffs" eine Artefakt des ausgezeichneten (beschleunigten Bezugssystems). Anders als bei der Relativität der Zeit, die generell bei nicht-ausgezeichneten Inertialsystemen gilt.

    2. Hawking-Strahlung am Ereignishorizont: Beruht die Herleitung der Hawking-Strahlung auf der Annahme eines scharfen Horizonts im Sinne eine nicht-quantisierten ART? Bräuchte es bei den hohen Gravitationsbeschleunigungen und geringen Abständen zum Ereignishorizont nicht eine quantisierte Form der ART? Kann es sein, dass die Hawking-Strahlung dann gar nicht mehr existiert, wenn es auf Grund der Quantisierung gar keinen scharfen Horizont mehr gibt?

    3. Temperatur der Unruh-/Hawking-Strahlung: Sie haben immer allgemein von Teilchen gesprochen denen eine Temperatur zugeordnet ist und Feynman-Diagramme von Teilchen-Antiteilchen-Paaren gezeichnet. Für Photonen kann eine Temperatur gemäß des Planck-Spektrums zugeordnet werden. Aber wie kann der Temperaturbegriff auf allgemeine Teilchen erweitert werden? Können Sie das noch etwas genauer erläutern?

    Danke schon mal im Voraus und mit den besten Wünschen für ein gutes 2021.
    Martino Leghissa