Aharonov-Bomov efekat

Aharonov-Bomov efekat je kvantno-mehanički efekat kojim je potvrđeno da su elektrodinamički potencijali i kvantno opservabilne veličine, tj. da pored klasičnih, postoje i kvantni efekti koji su uzrokovani postojanjem tih potencijala i koji se mogu meriti. Aharonov-Bomovim efektom je pokazano da su neki od elektrodinamičkih potencijala različiti od nule i u delu prostora gde su magnetno i električno polje jednaki nuli.

Aharonov-Bomov efekat je osmišljen kao postavka u kojoj bi se elektron kretao po putanji normalnoj na beskonačno dugačak solenoid zadatog poluprečnika. Magnetno polje koje indukuje ovakav solenoid ima nenultu vrednost samo unutar solenoida, tako da to polje ne bi delovalo na kretanje elektrona koji se nalazi van solenoida. Da bi to bilo moguće u kvantno-mehaničkom posmatranju, zaključeno je da fluks elektro-magnetnog polja kroz solenoid mora biti kvantovan.

Efekat su 1959. godine teorijski predložili naučnici Jakir Aharonov i Dejvid Bom, a Robert Čambers ga je i eksperimentalno izveo 1960. godine.

Značaj elektrodinamičkih potencijala

U Maksvelovim jednačinama koje na klasičan način potpuno i jedinstveno opisuju električno i magnetno polje, figurišu polja, a skalarni i vektorski potencijali se mogu dodatno i nejednoznačno uvesti kako bi se sistem jednačina pojednostavio. Do početka 20. veka verovalo se da su potencijali uvedeni samo matematički s namenom da olakšaju račun. Međutim, kada je zasnovana kvantna mehanika i kada su u Šredingerovoj jednačini umesto polja figurisali potencijali, pitanje njihovog fizičkog značanja je počelo ponovo da se razmatra.

Eksperiment koji su 1959. predstavili Aharonov i Bom imao je za cilj da ispita da li je fundamentalniji opis sistema preko polja ili preko potencijala.

Primena

Aharonov-Bomov efekat imao je veliki doprinos u razumevanju kvantne prirode, a pokazao je i značaj elektrodinamičkih potencijala, posebno njihov značaj u kvantnoj mehanici. Iako je godinama efekat bio sporan i mnogi naučnici su pokušavali da ga opovrgnu, on se i savremenim merenjima pokazao tačnim. Jedan od savremenih dokaza tog efekta su i eksperimenti kvantovanja fluksa u superprovodniku i Džozefsonovom čvoru.