Percepción de las radiaciones Hawking y Unruh por distintos observadores: aplicaciones de la función de temperatura efectiva
Year: 2014
Type: dissertation
Abstract: En esta tesis se ha realizado un estudio de la percepción de los fenómenos de radiación en Teoría cuántica de Campos en sistemas de referencia no inerciales y en agujeros negros, en particular los conocidos fenómenos de la radiación de Hawking y el efecto Unruh.Se ha considerado un campo escalar de Klein-Gordon real sin masa como campo de radiación.Para llevar a cabo el estudio, se han utilizado dos herramientas: los detectores de partículas de Unruh-DeWitt macroscópicos y la función de temperatura efectiva, esta última basada en el cálculo del espectro percibido mediante transformaciones de Bogoliubov.Utilizando el modelo de detector de Unruh-DeWitt, se ha propuesto una expansión adiabática de las propiedades de detección de estos objetos cuando siguen trayectorias con aceleración lineal lentamente variable en el espacio-tiempo de Minkowski.Esta expansión adiabática permite calcular el espectro detectado a lo largo de dichas trayectorias, y en ella se encuentra el espectro térmico característico del efecto Unruh como término de orden cero en la expansión.Por otra parte, mediante la función de temperatura efectiva se ha estudiado la percepción de la radiación de Hawking por observadores siguiendo distintas trayectorias radiales en el exterior de un agujero negro de Schwarzschild.Para simular el proceso de encendido de la radiación en un escenario real de colapso, se ha introducido un estado de vacío no estacionario para el campo de radiación que interpola suavemente entre la ausencia de radiación en el pasado asintótico y la radiación de Hawking en el futuro asintótico.Uno de los resultados más importantes del análisis realizado es el hecho de que, en general, los observadores en caída libre no detectan vacío al cruzar el horizonte de sucesos, aun cuando el campo se encuentra en el vacío de Unruh, hecho que podemos explicar debido a un factor Doppler que diverge en el horizonte.Tras un estudio caso por caso de distintos observadores, procedemos a dar una expresión general para la función de temperatura efectiva, la cual tiene una clara interpretación en términos de fenómenos físicos conocidos.
Author: Luis C. Barbado
Language: Spanish
Subfield: Nuclear and High Energy Physics
Field: Physics and Astronomy
Domain: Physical Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W118681983