物理学家称能实验证明盎鲁效应

英美效应认为，加速观察者可以感觉到真空越来越热。资料来源:lkuni/iStockphoto

40多年前，一位著名的相对论者做出了一个惊人的预测。任何速度滑冰运动员在真空中都会感到极度寒冷，而加速滑冰运动员会感到真空是温暖的，这就是所谓的盎格鲁效应。这看起来很难实际测量，但是现在四个理论家声称已经设计了一个可实现的实验来证实这个效果。但是怀疑者认为这肯定不会被证实。

德克萨斯A&M大学的理论物理学家和数学家斯蒂芬·福林没有参与这项研究，他说:“我希望这个实验能消除怀疑论者的论点。然而，意大利佩斯卡拉国际相对论天体物理中心的理论家弗拉基米尔·贝林斯基指出:“英美效应完全不合逻辑，数学基础也是错误的。"

根据爱因斯坦的广义相对论和狭义相对论，运动中的观察者和其他观察者看到不同的东西。假设你戴上手表，站在一把米尺旁边，当一个朋友以近光速经过时，她会看到尺比一米短，而你的手表异常慢。另一方面，如果她还带着一把米尺和一块手表，你会看到相反的情况。

如果观察者加速，这些现象会变得更加奇怪。任何以恒定速度运动的观察者测量真空的温度，结果是绝对零度。但是一个加速的观察者会发现真空越来越热。这是加拿大温哥华不列颠哥伦比亚大学的理论家威廉·安鲁在1976年预测的。对于非加速器，真空中没有粒子。相反，加速观测者将探测到光子雾和其他粒子。加速度越大，雾的温度越高。

然而，这种影响极其微弱，难以直接衡量。要观察真空加热到1开尔文，观察者的加速度必须达到最佳火箭加速度的10-17倍。但是，巴西圣保罗大学的理论家丹尼尔·范塞拉和他的同事们认为，通过研究电子发出的光，有可能探测到最关键的物质——观察者观察到的光子雾。

原理是:假设你发射一束穿过磁场的电子。基础物理学表明，电子会在磁场中旋转。这时，施加一个垂直电场给电子一个向上的力。在转圈的同时，电子束也会加速上升。这定义了两个参考坐标系。在加速坐标系中，电子在旋转。在非加速实验室坐标系中，电子束轨迹是一个拉伸的螺旋。

范塞拉和他的同事开始分析加速坐标系，假设轨道上的电子遇到光子雾。电子吸收光子，同时向雾中辐射光子。奇怪的是，无论电子是吸收还是释放加速坐标系中的光子，实验室坐标系中的电子都是辐射光子。研究人员在最近发表在《物理评论快报》上的一篇论文中提到，相对论可以用来预测实验室坐标系中辐射光子的光谱。

范塞拉说，他们计算出，在实验室坐标系中，发射的光子光谱应该表示超长波，但前提是从一开始加速度坐标系中就有光子雾。粗略地说，加速坐标系中的光子雾加热电子，并在实验室坐标系中释放更多的光子。因此，实验提供了一种测试盎格鲁效应是否存在的方法:通过在实验室坐标系中观察超长波光子，我们可以知道加速坐标系空间充满了光子。

怀疑者说实验不会成功，但原因不同。德国哥廷根大学的理论家德特勒夫·布赫霍尔茨说，如果能正确分析这种情况，在加速度坐标系中就不会有光子雾，“盎格鲁效应根本不存在，”他说。然而，布赫霍尔茨还说，当真空相对加速时，观察者确实变得更热，但这是由于量子不确定性和加速度之间的相互作用引起的摩擦。因此，这个实验可能会显示出预期的结果，但它不会揭示加速度坐标系中假设的光子雾。

相反，路易斯安那州立大学的理论家罗伯特·奥康奈尔坚持认为在加速坐标系中存在光子雾。然而，他认为不可能从雾中提取能量来在实验室坐标系中产生额外的辐射。奥康奈尔引用了一点基本的物理知识——涨落耗散定理，它指的是与热环境相互作用的粒子从环境中吸收多少能量，以及相应地释放多少能量。因此，他认为安格里亚确实存在光子雾，但实验在任何情况下都不会产生预期的信号。

圣保罗州大学的理论家和论文作者乔治·马特萨斯说，他正在寻找对进行实验感兴趣的科学家。Matsas说，这个实验可以通过现有的粒子加速器和电磁铁来实现。"本文中的参数是根据实际情况设计的."

然而，即使实验结果如预期一样，关于英美效应的争论似乎仍在继续。(张张编)