【物理】“歩く液滴”で量子力学の奇妙な現象「AB効果」を再現　古典力学でも観察　米MITなど [すらいむ★]

【物理】“歩く液滴”で量子力学の奇妙な現象「AB効果」を再現　古典力学でも観察　米MITなど [すらいむ★]at SCIENCEPLUS

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3:名無しのひみつ
 26/01/13 21:21:48.97 Tag7W6y1.net
ちょっと調べたんだけど 
アハラノフ・ボーム効果とウラシマ効果が同じだった 
ウラシマ効果が内側 
アハラノフ・ボーム効果が装置の概要にあたる

4:名無しのひみつ
 26/01/14 01:13:17.83 MSL4a9Pf.net
ビーカーに純水を注ぎ 
水面に極小真球状ポリマーを浮か水温を4℃に保ちつつべブラウン運動を動画撮影し解析すると 
ポリマーが持つ電荷によってなんだかいい感じのデータが取れそうな気がしてきた

5:名無しのひみつ
 26/01/14 06:51:45.68 v4hoWM93.net
全ての波にはゲージ自由度があるのかな 
超能力使えそう

6:名無しのひみつ
 26/01/14 08:31:47.39 PSRpuXu2.net
>>1の本文委 
 
　研究チームは、この奇妙な量子現象とよく似た振る舞いを、目に見える大きさの油滴を使って再現することに成功した。実験の主役は、振動する油の表面を跳ねながら移動する直径約0.9mmの液滴だ。この液滴は自分が作り出す波に乗って進むため「歩く液滴」と呼ばれている。 
 
　実験装置は、ドーナツ型の容器に油を満たし、上下に振動させる。この振動により液面には「ファラデー波」と呼ばれる波が生じ、液滴はこの波と共鳴しながら秒速数mm程度で移動する。容器の中心には円盤を沈め、これを回転させることで局所的な小さな渦を発生させた。 
 
　ここで重要なのは、液滴が移動するドーナツ領域には渦による表面流がほとんど届かないという点だ。液滴は渦から直接押されたり引かれたりすることはない。これはAB効果において電子が磁場ゼロの領域のみを通過するという状況に対応している。 
 
　しかし結果は、渦があるときとないときで液滴の動き方が変わった。 
 
　なぜこんなことが起きるのか。液滴を導いているのは、液滴自身が作り出す波で、この波は液滴の周囲に広がっており、中心の渦がある領域にまで達している。渦は液滴には直接触れないが、波には影響を与える。液滴は波の傾きに従って進む方向を決めるため、波が変われば液滴の動きも変わるのだ。 
 
　これはアハラノフ・ボーム効果の本質と同じ構造を持っている。量子力学では、電子に直接力が働かなくても、電子を導く波動関数が磁気ポテンシャルの影響を受けることで電子の状態が変化する。液滴の実験でも、液滴に直接力が働かなくても、液滴を導く波が渦の影響を受けることで液滴の運動が変化する。どちらも「力なき影響」という点で共通している。 
 
　この実験の意義は、量子力学でしか起きないと思われていた現象が、実は波で導かれる系に共通する性質かもしれないと示唆している点にある。量子の世界では個々の粒子を追跡することは難しいが、液滴なら一つ一つの動きをほぼ正確に観察できる。目に見える日常的なスケールで量子的な振る舞いの本質を探る新しいアプローチの可能性をこの研究は示したといえるだろう。

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