¿Qué quieren decir los físicos cuando dicen que dos observadores pueden no estar de acuerdo con el contenido de partículas que ven?

El ejemplo arquetípico sería la radiación Unruh.

Incluso en el espacio-tiempo vacío, un observador acelerador ve un horizonte efectivo. Es similar al horizonte de eventos de los agujeros negros, con una excepción importante: dos observadores generalmente no ven el mismo horizonte y un observador no acelerador no ve ningún horizonte en absoluto.

La radiación de Unruh es la contrapartida de la radiación de Hawking en este caso: una aparente radiación de cuerpo negro que proviene de este horizonte efectivo. Solo el observador acelerador ve esta radiación; Un observador inercial no ve nada.

Anexo (12 de junio de 2016): desde que respondí esta pregunta hace varios días (una pregunta que, en los detalles de la pregunta, contiene una cita de una de mis propias respuestas anteriores a otra pregunta), aparecieron varias respuestas que sugieren que estoy escupiendo disparates. Este no es el caso. Aquí hay una cita de la excelente monografía de Robert M. Wald, Quantum Field Theory in Curved Spacetime and Black Hole Thermodynamics (The University of Chicago Press, 1994), p. 59: “en un espacio-tiempo curvo general no parece haber ninguna opción ‘preferida’ de [un mapa bilineal de las soluciones para ecuaciones de campo a los números reales]. Hay dos ramificaciones importantes de este hecho. Primero […] no existe una definición natural de ‘partículas’ en un espacio-tiempo general curvo. De hecho, aunque los investigadores han realizado un esfuerzo considerable para obtener una definición preferida de “partículas”, estos esfuerzos no han tenido éxito […] por principio, debe enfatizarse que, en general, la noción de Las ‘partículas’ en el espacio-tiempo curvo son, en el mejor de los casos, solo aproximadas. […] Esto no debería ser motivo de alarma, ya que la noción de ‘partículas’ no juega un papel esencial en la formulación de la teoría cuántica de campos. De hecho, considero que la falta de un algoritmo para definir una noción preferida de ‘partículas’ en la teoría del campo cuántico en el espacio-tiempo curvo es muy análoga a la falta de un algoritmo para definir un sistema preferido de coordenadas en la relatividad general clásica “. La segunda ramificación mencionada por Wald tiene que ver con la existencia de teorías unitariamente novalentes, lo que no es relevante para la discusión actual).

Además, en la pág. 116 (ibid.): “El efecto Unruh puede parecer paradójico para los lectores que están acostumbrados a pensar que la teoría del campo cuántico es, fundamentalmente, una teoría de ‘partículas’, y que la noción de ‘partículas’ tiene un significado objetivo. ¿Cómo puede un observador acelerado afirmar que las “partículas” están presentes […] cuando cualquier observador inercial afirmaría que, “en realidad”, todo el espacio-tiempo de Minkowski está desprovisto de partículas? ¿Cuál de estos dos observadores es “correcto” en su afirmación? La respuesta, por supuesto, es que ambos observadores son correctos: simplemente sucede que la noción natural de ‘partículas’ definidas por observadores acelerados […] difiere de la noción natural de partículas definidas por observadores inerciales […] No surge ninguna paradoja cuando uno considera que la teoría cuántica de campos es, fundamentalmente, una teoría de observables locales de campo, con la noción de ‘partículas’ simplemente introducidas como una forma conveniente de etiquetar estados en ciertas situaciones “.

Entonces, espero que quede claro que no solo estoy inventando cosas.

¡Fabuloso! Una oportunidad para estar en desacuerdo con dos profesores de física.

Dos observadores que aceleran uno con respecto al otro pueden estar en desacuerdo sobre el contenido de partículas de la misma región del espacio-tiempo. Esto se llama el efecto Unruh, y se conoce desde 1976, cuando Bill Unruh lo describió.

Dos observadores en aceleración constante uno con respecto al otro no estarán de acuerdo con la temperatura del campo de vacío por el que están viajando: la magnitud del desacuerdo viene dada por la “temperatura Unruh”

[matemáticas] kT = \ frac {\ hbar a} {2 \ pi c} [/ matemáticas]

Donde [math] a [/ math] es la aceleración relativa de los observadores. Este desacuerdo se manifestará en el recuento de partículas de un área determinada del espacio de vacío. Uno verá fotones donde el otro no.

La radiación de Unruh puede verse como el mismo efecto que la radiación de Hawking desde el área adyacente al horizonte de eventos de un agujero negro. Esta es una consecuencia muy clara del principio de equivalencia de la relatividad general, donde la aceleración y la gravitación (local) pueden considerarse equivalentes.

Sospecho que Richard Muller y Jess H. Brewer han sido desviados por el uso del término “marco de referencia” en la pregunta, y leí esto como marcos de referencia inerciales . Los detalles de la pregunta especifican claramente los observadores acelerados.

A lo que te refieres es a una parte de la relatividad. Hubo un debate sobre si la luz es una partícula u onda. Algunos argumentaron ola mientras que otras partículas. Entonces llegó Einstein y sacudió el mundo de la física con su idea de relatividad. Si observa el significado de Relatividad, se define como: – la dependencia de varios fenómenos físicos del movimiento relativo del observador y los objetos observados, especialmente en relación con la naturaleza y el comportamiento de la luz, el espacio, el tiempo y la gravedad. Esto significa que varios fenómenos dependen de diff. marco de referencias para trabajar juntos. Tome el ejemplo del tren. Un tren se aleja a 80 km / h. Hay una persona en el tren que está mirando los campos, etc. Para él (en su marco de referencia) el tren parece estar quieto mientras los campos, los árboles se mueven, pero para una persona que está afuera parecerá lo contrario. . Para ella (en su marco de referencia) el tren se mueve mientras los campos, los árboles están quietos. Este es el marco de referencia. Percibimos lo mismo de manera diferente. Uno podría ver la partícula moviéndose en relación con él mismo, mientras que otro podría ver que la partícula no se mueve en absoluto. Espero que esto responda tu pregunta (^_^). (PD: mira a continuación un video que lo explica).

Es difícil de adivinar, ya que ningún físico que conozco diría algo así.

¿De dónde (de quién) es la cita adjunta? La referencia a “acelerar” sugiere la radiación de Unruh. Por lo general, “marco de referencia” significa marco de referencia inercial.

Si quiere decir que la identificación de partículas es diferente para diferentes marcos, entonces no, ese no sería el caso. Debería poder identificar la misma partícula por su masa en reposo y giro, independientemente del marco en el que se encuentre.