Description
这个奇特的量子效应让我们更加了解了势能
翻译:@贰鼠
额外翻译、审核、时轴、后期处理:Alice Zhang (Origami Alice) @折生万物
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特别感谢 Yakir Aharonov 教授与我们分享他的原创研究成果。
同时,也衷心感谢 David Kaiser、Steve Strogatz 教授、Peter Asenbaum 博士、Olival Freire Jr. 教授和 Yuval Gefen 教授为本视频提供的宝贵专业知识和贡献。
参考资料(需要百度/腾讯文档请私信!):https://ve42.co/ABRefs
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We still don't understand magnetism; (https://www.youtube.com/watch?v=XKSjCOKDtpk)
* 油管上发布时间:1月29,2026
Comments
[doge][doge]
♥ 1889 ↩ 32
[妙啊]
♥ 1055 ↩ 8
A–B 效应,全名阿哈罗诺夫-玻姆效应,是量子力学现象。它证明即使在磁场为零的区域,仍旧会存在磁效应,然而,这并不能用来测量磁矢势,因为只有磁通量会出现在表达效应的公式里,而且整个理论始终维持规范不变性。阿哈罗诺夫-玻姆效应是量子力学和电动力学发展史上的重要实验,说明了量子力学的非局域性质。虽然波函数的相位在量子理论里不是可测量物理量,但是相位差可以透过干涉实验来测量。因此此矢势引起的相位差可以透过在电子双缝实验的双缝后加入磁场观察。 虽然电子的路径经过的地方磁场强度为零,但是有大于零的矢势强度。因此电子在萤幕上的干涉图样得到比没有磁场的时候平移。 实际的实验由日立公司的科学家率先完成。
♥ 669 ↩ 24
看标题知AB效应[doge]这名字也是一个美妙的巧合,提出者的首字母恰好对应了两个物理量的常用字母
♥ 353 ↩ 2
简单解释一下: [颂乐人偶_眯眼笑]:为什么地上的灰尘会被冲走 [少女乐团派对_哇哦]:因为那片地面有水流(物理中客观存在的场),水流(场)会作用于灰尘使得灰尘运动 [颂乐人偶_眯眼笑]:水流(场)对灰尘的力不好列式计算,有没有方便计算的数学工具 [少女乐团派对_哇哦]:灰尘在水流的作用下向某个方向移动,可以想象成地面有不同的坡(作为思想计算工具的势),水流作用效果大的地方坡度大 [颂乐人偶_眯眼笑]:也就是说,实际上是水流(场)对灰尘有作用,坡(势)只作为思想工具在现实中非客观存在对吗 [少女乐团派对_哇哦]:没错 [颂乐人偶_眯眼笑]:但是实验告诉我们,即使把水流(场)限制在水管(绝缘材料)中使其无法作用于外面的灰尘,灰尘仍然会收到虚拟的坡(势)的影响而发生运动上的变化 [少女乐团派对_哇哦]:这样的现象有两种解释,要么是世界上真的存在我们想象中的坡(势),要么说明被限制在某一区域内的水流(场)会对外部的灰尘产生非区域性的作用 [颂乐人偶_眯眼笑]:第一种解释引入了一种只在科学家思想中存在的事物,而第二种解释则违背了“场”这个概念设置的区域性
♥ 372 ↩ 14
最近快看到这了[doge]
♥ 317 ↩ 23
这项成果毫无疑问是诺奖级别的,没有获得诺奖唯一的原因是在Aharonov和Bohm发现这个现象十年前,Ehrenberg和Siday就已经发表了几乎完全一样的成果,但是当时被学界忽略掉了,AB发表了成果之后得知了ES的结果,后来引用并且承认了ES的优先权。而ES二人早已作古,因此从诺奖青睐原创者的角度看,这项成果虽然非常伟大,但几乎不可能发诺奖了。
♥ 278 ↩ 1
是不是就像我知道笼子里栓了只恶犬,也知道恶犬其实咬不到我,但还是要绕着点走[脱单doge]
♥ 188 ↩ 17
给看不懂的科普下: 势或势能的概念,往往只有它的相对差值有物理意义,曾经认为它们只是一种抽象的数学工具。比如电路中零电势的选取是任意的,力学中重力的零势能面也得任意选取的。只有电场力、重力等是实在可观测的。如果给所有的势或者势能增加一个常数,不会影响可测量结果。 然而量子力学诡异之处就是,它告诉我们这些势的绝对值真的会影响波函数相位,具体表现为干涉。就算粒子的路径上没有任何磁场、电场,仅存在电势和磁矢势,也会对粒子的波函数相位有影响。这就是ab效应。 最后理论上ab效应除了大家说的磁效应,理论上还有一个电效应(因为电势和磁矢势都出现在薛定谔方程里),不过可能因为静电太微弱了,实验难度比较大,所以一般用磁的做实验。
♥ 251 ↩ 15
量子力学里还有另一个同样令人困惑的事:和势能一样,我们尚无法确定一个波函数的全局相位是否是真实的,我们同样可以给波函数的全局相位加上任一常数但是似乎一切都不会发生变化。只有相位差有可观测效应,而相位本身没有。
♥ 127 ↩ 7
看到了一个有趣的图
♥ 190 ↩ 19
环状磁体外的磁矢势是闭的(curl=0)但不是恰当的(不是某个标量场的梯度)所以代表非平凡的上同调类,因此具有可观测效应(与一个闭合曲线的配对非0)。 总而言之如果把电磁学对应于微分形式(电场等极矢量是1形式,磁场是2形式),你甚至能观察到de Rham同调[doge]
♥ 57 ↩ 66
我還是更傾向於第一種。學過纖維叢都知道,規範勢A實際上就是主叢上的聯絡(當然我更傾向認為整個協變導數D是主叢的聯絡),而場強F則是主叢的曲率。我們用黎曼幾何來類比,前者就是克氏符或者是聯絡算符(對應D),而後者則是黎曼曲率。由聯絡可以得到曲率,而由曲率得不到聯絡。也就是說流形每點的聯絡定下後,曲率也會被唯一的定下。但是曲率被定下後,聯絡依然可以改變,這其中就可能使得流形的具體「形狀」,也就是度規張量真的發生變化。
♥ 56 ↩ 42
我也很喜欢第三个解释[doge]
♥ 46 ↩ 16
类似这种“物理学家一开始以为自己只是提出了某种数学上的技巧,结果到最后发现这就是世界的真相”的事情,在物理学历史上简直数不胜数啊
♥ 39 ↩ 1
核心在于AB效应让物理学家认识到势可能比场更根本[doge_金箍]而从古典场论的研究历史缺正好是反过来,先研究场再构造势来简化计算[滑稽]
♥ 36
最小作用量还是太权威了
♥ 41
当时学量子力学时,学到 AB 效应晕得很。当时不明白为什么要设计这个实验,也不知道这个效应有什么意义。今天看完了这个视频,感觉学到了很多,以前的疑虑也豁然开朗[打call]
♥ 30 ↩ 1
评论区还讨论三体的都是啥科学素养啊,视频三体开头只是为了引出 力-场-势,最终说明在经典物理学没有物理意义的势在微观粒子层面居然有真实物理意义的实验。
♥ 28
至少从10年前开始大家都预计AB效应以及Berry phase会拿诺奖,但至今还没有…我真心觉得这份工作值得,ahanorov和berry都年纪很大了,再过几年可能就来不及了…
♥ 23