אפקט אהרונוב-בוהם
ויקיפדיה האנציקלופדיה encyclopedia
אפקט אהרונוב-בוהם, הקרוי לעיתים תוצא אהרונוב-בוהם או אפקט אהרנברג-סידאי-אהרונוב-בוהם, הוא תופעה במכניקת הקוונטים, לפיה חלקיק טעון מושפע משדות אלקטרומגנטיים באזורים אליהם החלקיק אינו מגיע כלל. יקיר אהרונוב הגדיר זאת כך: ”בתורה הקלאסית חלקיק יכול להרגיש כוח רק אם הכוח פועל בנקודה שבה הוא נמצא, גיליתי שבתורה הקוואנטית זה לא נכון. ניתן למצוא מצבים שבהם הכוח במקום אחד והחלקיקים מרוחקים ממנו ובכל זאת מרגישים את פעולתו.”[1]
יש לערוך ערך זה. הסיבה היא: יש להעביר הפניות לספרות מגוף הערך להערות שוליים. | |
הצורה המוקדמת ביותר של אפקט זה נובאה על ידי ורנר אהרנברג ור' א' סידאי ב-1949, ותוצאים נוספים התגלו מחדש על ידי יקיר אהרונוב ודייוויד בוהם ב-1959. האפקט הוכתר בידי כתב העת New Scientist בשנת 2010 כאחד משבעת הפלאים של תורת הקוונטים.[2]
ניתן לחזות כי תוצאים כאלה יקרו כתוצאה משדות מגנטיים כמו גם משדות חשמליים, אך קל יותר היה לצפות בגרסה המגנטית. באופן כללי, המסקנה הנובעת מניתוח של אפקט אהרונוב-בוהם היא כי ידע על השדה האלקטרומגנטי הקלאסי הפועל באופן מקומי על חלקיק אינו מספיק כדי לנבא את התנהגותו הקוונטית.
לאחר פרסום המאמר משנת 1959, הודה בוהם כי האפקט נחזה על ידי סידאי ואהרנברג עשור קודם לכן. בוהם ואהרונוב ציטטו מאמר מוקדם זה כראוי במאמרם השני (Peat, 1997, p. 192).
המקרה המתואר ביותר, הקרוי לעיתים אפקט הסולנואיד של אהרונוב-בוהם, הוא כאשר פונקציית הגל של חלקיק טעון העובר סביב סולנואיד ארוך חווה היסט מופע כתוצאה מן השדה המגנטי הכלוא, אף על פי שהשדה המגנטי מתאפס באזור בו עובר החלקיק. היסט מופע זה נצפה בניסוי על ידי השפעתו על טבעות התאבכות. יש גם אפקטי אהרונוב-בוהם מגנטיים על אנרגיות חסומות וחתכי פיזור, אך מקרים אלה לא נבדקו ניסויית. נחזה גם אפקט אהרונוב-בוהם חשמלי, שבו חלקיק טעון מושפע מאזורים בעלי פוטנציאל חשמלי שונה, אך שדה חשמלי אפס, ולכך נמצא גם אישור ניסויי. אפקט אהרונוב-בוהם "מולקולרי" הוצע לתנועה גרעינית באזורים multiply-connected, אך נטען כי תוצא זה שונה באופן מהותי, מכיוון שהוא תלוי רק בגדלים מקומיים לאורך הנתיב הגרעיני (Sjöqvist, 2002).