1.Введение в теорию и эксперименты

В искривленном римановом пространстве-времени, оперируя компонентами 5-мерного метрического тензора, можно получить десять компонент метрического тензора общей теории относительности Эйнштейна, четыре компоненты электромагнитного векторного потенциала А электродинамики Максвелла и одну компоненту, которая в принципе может описывать какое- то новое скалярное поле [1].

Томский физик Г.Николаев через однозначную величину физического параметра векторного потенциала А, движущегося заряда е, при (v « c) [2]

А = ev/cr,             (1)

установил существование в пространстве около него двух типов магнитных полей:

векторного Н┴ = rotA и             (2)

скалярного H║ = - divA             (3)

Общепринято считать, что если известно магнитное поле Н, то нет необходимости обращаться к «формальному» векторному потенциалу А. Однако сам факт того, что в волновом уравнении Шредингера появляется только векторный потенциал А, был очевиден с момента создания этого уравнения. Безуспешные попытки заменить векторный потенциал А в уравнениях квантовой механики «физическим» магнитным полем Н говорят о том, что волновая функция любого движущегося заряда в поле векторного потенциала А, должна отражать собой существование вполне ощутимого взаимодействия движущегося заряда с этим полем. Это взаимодействие может характеризоваться величиной изменения потенциала А волновой функции.

Экспериментальное обнаружение явления силового эффекта взаимодействия движущихся по оси токового тороида электронов с полем векторного потенциала А в опытах Ааронова-Бома (1956) [3], было подтверждено в более поздних экспериментах японских ученых (1984) [4]. В ходе экспериментов было обнаружено изменение фазы волновой функции движущегося заряда при отсутствии и наличии в исследуемом пространстве поля векторного потенциала А, при полном отсутствии в этом пространстве магнитного поля Н. Положительные результаты экспериментов соответствовали только однозначной величине векторного потенциала А, сопоставляемой с однозначными же параметрами элементарного тока. Изменение фазы волновой функции векторным потенциалом А определяется выражением:

∆φ = q/ħ ∫Ads ,             (4)

где интеграл берется вдоль траектории движения частицы. Эксперимент Ааронова-Бома заставляет пересмотреть устоявшиеся представления об одних поперечных магнитных силах Лоренса и признать наличие продольных сил магнитного взаимодействия. На электроны, движущиеся в пространстве, где нет магнитного поля (В=0), но векторный потенциал не равен нулю, поперечные силы Лоренца не действуют, однако траектория их движения изменяется.

формате PDF (150Кб)