@ 2022.02.06 , 19:45

引力也有阿哈罗诺夫-玻姆效应

物理学里的电磁势(electromagnetic potentials),最开始是为了方便计算磁场强度,人为定义的数学形式。

矢势A和标势φ与磁感应强度B和电场强度E之间的关系为:
B=▽×A,E=-▽φ-ǝA/ǝt

但后来,1959年,两位理论物理家亚基尔·阿哈罗诺夫(YakirAharonov)和戴维·博姆(DavidBohm)构思了一个实验,揭示了一个反直觉的现象:阿哈罗诺夫-玻姆效应。

如上,因为电磁势的数学定义,我们可以让场强为E和B=0,但A和φ不为0。如果电磁势只是人为构造的中间量,则它不应该有物理意义,也就是说,不应该对物质产生影响。有意义的只能是电磁场强度。

但阿哈罗诺夫和玻姆指出,粒子通过一个磁场强度为0,但电磁势不为0的区域时,运动相位会发生变化!也就说,一个没有物理意义,不是物理实在的东西,对现实物质产生了影响。

粒子即使不暴露于力场也能感受到势能影响的想法看起来违反直觉,但由于电磁相互作用的实验,它早已在物理学中被接受。

现在美国的物理学家已经证明,这种所谓的 Aharonov-Bohm 效应也适用于更弱的力:重力。物理学家的结论基于自由落体原子波包的行为,它同时展示了一种测量万有引力常数的新方法,其精度远高于以前。

在最新的研究中,斯坦福大学的 Mark Kasevich 和同事表明,同样的效果也适用于引力。他们的实验平台——原子干涉仪,使用一系列激光脉冲来分裂、引导和重组原子波包。

https://physicsandnano.com/2022/01/26/aharonov-bohm-effect/

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