利用移动半透明镜的真空涨落模拟黑洞坍缩

本文研究了二维 Minkowski 时空中标量无质量粒子的产生——正如动态 Casimir 效应所预测的那样——针对的情况是：一面最初静止的半透明镜，随后沿模拟黑洞坍缩的轨迹（由 Walker 以及 Carlitz 和 Willey 定义）加速一段时间，最后以恒定速度运动。当反射系数和透射系数采用 Barton、Calogeracos 和 Nicolaevici 提出的模型中的系数时 [$r(\omega)=-i\alpha/(\omega+i\alpha)$ 和 $s(\omega)=\omega/(\omega+i\alpha)$，其中 $\alpha\geq 0$]，可以精确计算镜子背面的 Bogoliubov 系数。这使我们能够证明，当 $\alpha$ 非常大时（即理想的全反射镜情况），从镜子辐射出的服从 Bose-Einstein 统计的标量无质量粒子具有热发射特性（黑体辐射），这与文献中先前获得的结果一致。然而，当 $\alpha$ 有限时（半透明镜，一种物理上现实的情况），得出的惊人结果是：标量无质量粒子的热发射服从 Fermi-Dirac 统计。我们还在此表明，在无质量粒子的二维费米子模型中会发生统计特性的反向变化，即在全反射情况下为 Fermi-Dirac 统计，而在部分反射的物理镜子情况下将转变为 Bose-Einstein 统计。