William George Unruh

William George Unruh med predavanjem relativnosti in kvantne mehanike (PHYS 200) na Univerzi Britanske Kolumbije, 2006

Unruh predava uvod v splošno teorijo relativnosti (PHYS 407) na UBC, december 2008

William George Unruh, FRS, kanadski fizik, astrofizik in kozmolog, * 28. avgust 1945, Winnipeg, Manitoba, Kanada.

Bill Unruh je najbolj znan po Unruhovem pojavu, opazovanju sevanja črnega telesa v različnih opazovalnih sistemih. Deluje na Univerzi Britanske Kolumbije (UBC) v Vancouvru.

Življenje in delo

Diplomiral je leta 1967 na Univerzi Manitobe v Winnipegu, magistriral leta 1969 in doktoriral leta 1971 na Univerzi Princeton pod Wheelerjevim mentorstvom.

Unruh je prispeval k našemu razumevanju gravitacije, črnih lukenj, fizikalne kozmologije, kvantnih polj in ukrivljenih prostorov, ter osnov kvantne mehanike, vključno z Unruhovim pojavom. V zadnjem času je prek spleta podal misli o kvantnem računalništvu in kvantni kriptografiji. Nadaljuje s svojim dejavnim raziskovanjem na področju kvantne gravitacije in dvomi v teorijo strun.

Unruhov pojav, ki ga je Unruh odkril leta 1976 predvideva, da bo opazovalec v pospešenem opazovalnem sistemu opazil sevanje črnega telesa, mirujoči opazovalec pa ne. Pospešeno gibajoči opazovalec se bo tako znašel pred toplejšim ozadjem. Kvantno stanje, ki je za opazovalce v inercialnih sistemih osnovno stanje, enakomerno pospešeno gibajoči se opazovalec vidi kot termodinamično ravnovesno stanje. Unruhov pojav tako pomeni, da je predstava o vakuumu odvisna o poti opazovalca skozi prostor-čas.

Unruhov pojav je moč izraziti s preprosto enačbo, ki podaja ustrezno energijo kT enakomerno pospešenega delca:

$kT = \frac{\hbar a}{2\pi c} \!\, .$

Unruhov pojav se lahko opazi le pri vidnem Rindlerjevem obzorju. Če med delec in obzorjem postavimo ohlajeno pospešeno steno pri stalni Rindlerjevi koordinati $\rho_{0}$, je toplotni mejni pogoj za teorijo polja v $\rho_{0}$ temperatura stene. Če je pozitivna stran $\rho$ stene hladnejša, je hladnejši tudi podaljšek stanja stene $\rho>\rho_0$. S pošpešega zemeljskega površja posebej ni toplotnega sevanja, kot tudi ne za detektor, ki pospešuje po krožnici, saj pod temi okoliščinami v opazovani smeri ni Rindlerjevega obzorja. Temperatura vakuuma, ki ga opazuje izolirani opazovalec z Zemljinim težnim pospeškom g = 9,81 m/s², je le $4\cdot 10^{-20}$ K. Za preskus Unruhovega pojava načrtujejo pospeške do 1026 m/s², kar bi dalo temperturo približno 400,000 K.

Unruh je med prvimi strogo podal, da Kerrova črna luknja spontano oddaja delce. Vakuum brez delcev, kot ga je opredelil v svojih raziskavah nastajanja delcev iz vakuuma pod vplivom močnega gravitacijskega polja se imenuje Unruhov vakuum.

Unruh je navdušen nad glasbo in poučuje njeno fziko. Njegovo področje zanimanja ne seče le v fiziko gravitacije, ampak tudi v navidez zelo različna področja znanosti kot so na primer zelo učinkovite celice za hranjenje energije. Je tudi navdušen uporabnik Unixa. Njegovo Erdősevo število je 3.

Izbrana dela

• William George Unruh, Notes on Black Hole Evaporation, Phys. Rev. D 14, 870 (1976).
• William George Unruh, Robert Manuel Wald, Time and the Interpretation of Canonical Quantum Gravity, Phys. Rev. D 40, 2598 (1989),
• William George Unruh, W.H. Zurek, Reduction of a wave packet in quantum Brownian motion, Phys. Rev. D 40 1071,
• William George Unruh, M. Choptuik, An introduction to the Multi-Grid Method for Numerical Relativists, General Rel. & Grav. 18, 813 (1985).

Glej tudi

• Unruhova temperatura
• Unruhovo sevanje
• Hawkingovo sevanje

Viri

• Visser, M. (2001), Experimental Unruh radiation?, in Newsletter of the Topical Group on Gravitation of the APS (Ur. J. Pullin) arxiv: gr-qc/0102044. H. Rosu, Gravitation and Cosmology 7, 1.

Zunanje povezave

• Stran Kraljeve družbe (v angleščini)
• Stran Oddelka za fiziko Univerze Britanske Kolumbije (v angleščini)
• Rutherfordova medalja (v angleščini)
• Unruh & Wald Fest (Praznovanje 60-letnice Unruha in Walda ) (v angleščini)