Kvantový div: Pole, ktoré tam nie je

|

Ak si vezmete prstencový magnet, z vnútornej strany ho potiahnete kovom tak, aby v jeho strede nebolo magnetické pole a vystrelíte cez jeho stred elektrón, získate príklad kvantového paradoxu.

Elektrón by sa mal správať, ako keby v priestore nebolo magnetické pole, pretože magnetické pole v strede skutočne nie je. Nie je to ale tak. Vlna, ktorá je spojená s pohybom elektrónu dostane náraz, ako keby tam niečo bolo.

Werner Ehrenberg a Raymond Siday zistili toto správanie už v roku 1949. Ich objav však nebol zaznamenaný. O desať rokov neskôr tento efekt znovu objavili Yakir Aharonov a David Bohm z Bristolskej univerzity.

Aharonov-Bohmov jav je dôkazom, že o magnetickom a elektrickom poli ešte všetko nevieme. Nedokážeme vypočítať veľkosť vplyvu efektu na časticu len pomocou vlastností elektrického a magnetického poľa, v ktorých sa častica nachádza. Musíme brať do úvahy aj vlastnosti miest, v ktorých toto pole nie je.

Smerujúc k vysvetleniu efektu sa fyzici zamerali na skúmanie tzv. vektorového potenciálu magnetického poľa. Táto vlastnosť bola dlho považovaná len za účinný matematický nástroj - skratku k elektrickým a magnetickým vlastnostiam, ktorá nemala význam v skutočnom svete. Ukázalo sa ale, že vektorové potenciály popisujú niečo, čo je v skutočnosti veľmi reálne.

Aharonov-Bohmov jav ukázal, že vektorový potenciál vytvára elektromagnetické pole inak ako len súčtom jeho častí. Aj v prípade, že na nejakom mieste magnetické pole nie je, potenciál stále sprostredkúva jeho vplyv. Prvýkrát to jasne pozorovali vedci z Japonska v roku 1968.

Hoci je Aharonov-Bohmov jav vzdialený každodennej realite, môže si v nej nájsť uplatnenie, napríklad v magnetických senzoroch alebo kondenzátoroch či v zásobníkoch počítačovej pamäte, ktoré spracovávajú svetlo.

originál článku