12 votos

¿Se ha demostrado experimentalmente el efecto Aharonov-Bohm?

He encontrado dos documentos contradictorios sobre el Efecto Aharonov-Bohm : Un soporte,

Los efectos Aharonov-Bohm: Variaciones sobre un tema sutil. H Batelaan y A Tonomura. Física hoy en día 62 pp. 38-43 (2009). doi:10.1063/1.3226854 , DigitalCommons@UNL .

y otro que lo contradice,

¿Existe el efecto Aharonov-Bohm? T H Boyer. Fundamentos de la física 30 no. 6, pp 893-905 (2000). doi:10.1023/A:1003602524894 , descarga directa de Penn state .

¿Cuál es la correcta? ¿Se ha verificado experimentalmente el efecto Aharonov-Bohm?

[editar]

Envié un correo electrónico a Timothy H. Boyer, el autor que no está convencido del efecto Aharonov-Bohm. Me contestó,

Aunque existe una excelente evidencia experimental para el Aharonov-Bohm todavía no sabemos si este desplazamiento de fase de fase se debe a un "efecto topológico cuántico", como afirman Aharonov y Bohm o por una interacción electromagnética clásica. electromagnética clásica. Es en este sentido que afirmo que todavía no hay evidencia que confirme el efecto topológico cuántico.

También he encontrado un artículo del Dr. Boyer que expone un método para comprobar qué explicación es la correcta: el electromagnetismo clásico o el efecto topológico cuántico:

Propuesta de prueba experimental para las fuerzas paradójicas asociadas al desplazamiento de fase de Aharonov-Bohm. Boyer, Timothy H. Cartas de Fundamentos de Física Volumen 19 pp. 491-498 (2006). Resumen | Descarga directa

6voto

Terry Bollinger Puntos 11535

Estoy bastante seguro de que la respuesta es un rotundo sí: el efecto Aharonov-Bohm se ha demostrado muchas, muchas veces experimentalmente. Recuerdo que se describe como probado experimentalmente en las Conferencias Feynman de finales de la década de 1960. Mirando...

Ah, aquí está: Volumen II, capítulo 15, sección 15-5, "El potencial vectorial y la mecánica cuántica" (a partir de la página 15-8), página 15-12, segundo párrafo desde abajo. El nombre está mal escrito como "Aharanov" en algunas ediciones antiguas, por cierto.

Es probable que esa referencia no sea una prueba, pero sé que he visto otros artículos y discusiones muy específicos, detallados y mucho más recientes sobre el efecto, incluyendo algunos muy bonitos que utilizan pequeños círculos grabados litográficamente. Ese me gustó especialmente porque facilita la visualización de la idea de Aharonov-Bohm como un tipo de vector de desplazamiento. Mirando de nuevo...

No creo que este sea el mismo documento en el que estaba pensando, pero es de 2008 y bastante similar en la estrategia de pruebas. Definitivamente vale la pena un vistazo si usted está interesado, y probablemente tiene referencias relevantes también:

Decoherencia mesoscópica en anillos de Aharonov-Bohm por A.E. Hansen, A. Kristensen, S. Pedersen, C.B. Sørensen y P.E. Lindelof. Instituto Niels Bohr, Universidad de Copenhague, Universitetsparken 5, DK-2100 Copenhague, Dinamarca (1 de febrero de 2008).

Y dos más para completar. En primer lugar, este excelente artículo encontrado por @JoeHobbit (ver su comentario más abajo) parece que puede ser "el artículo" que en 1986 -mucho más tarde que la mención de Feynman- proporcionó por primera vez una prueba convincente de la existencia de Aharonov-Bohm:

Confirmación experimental del efecto Aharonov-Bohm mediante un campo magnético toroidal confinado por un superconductor por Nobuyuki Osakabe, Tsuyoshi Matsuda, Takeshi Kawasaki, Junji Endo y Akira Tonomura. Phys. Rev. A 34, 815-822 (1986). Este artículo clásico también está disponible aquí a través de scribd, y también aquí .

Para un ejemplo mucho más reciente de la madurez de esta área en estos días, está este documento de 2013 (!) sobre el uso de grafeno (me encanta el grafeno) para explorar las oscilaciones de Aharonov-Bohm:

Propiedades de transporte de dos nanoribones de grafeno de silla de brazos finitos , por Luis Rosales y Jhon W. González. Nanoscale Research Letters 2013, 8:1 doi:10.1186/1556-276X-8-1 (2 de enero de 2013).

(Por cierto, hay que felicitar a Springer por hacer que ese documento y otros similares sean realmente abiertos).


2013-02-18. Por desgracia, no he recibido ninguna respuesta del Dr. Aharonov, aunque, para ser sincero, me parecía poco probable. No obstante, merece la pena intentarlo; me habría encantado conocer su opinión.

Después de repasar el artículo de Timothy Boyer, y en particular después de ver que en 2006 propuso algunos experimentos específicos (inaccesibles sin pagar) para distinguir entre los efectos relativistas y un verdadero efecto Aharonov-Bohm, mi posición es bastante simple: Si su montaje experimental parece razonable, alguien debería probar el experimento de Boyer y ver qué obtiene.

No hay nada irrazonable en la secuencia de señalar primero los posibles errores de modelado (que es todo lo que Boyer está haciendo realmente, y lo hace bastante bien por lo que puedo ver), a continuación dar una opción de modelado alternativo que aborda las preocupaciones del autor, y luego sugerir un experimento real para distinguir entre las predicciones.

¿Por qué no hacer el experimento? Parece una buena manera de confirmar la naturaleza de todos los resultados de Aharonov-Bohm, o de añadir alguna nueva discusión interesante si el experimento produce algo inesperado.

Si el experimento de Boyer es defectuoso en su concepto (de nuevo, ¡no puedo ver ese documento!), ¿puede alguien de este grupo que lo haya visto decir por qué?

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X