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科学家在水箱中重现量子之谜 - 并发现全新的东西
科学家们使用旋转水波来模拟量子效应，揭示了旋转节点模式，可以加深对隐藏量子现象的理解。在量子物理的奇怪世界中，粒子可能会受到它们从未直接穿过的力的影响。一个著名的例子是阿哈罗诺夫-玻姆 (AB) 效应，其中电子被 [...]
来源:SciTech日报科学家们使用旋转水波来模拟量子效应，揭示了旋转节点模式，可以加深对隐藏量子现象的理解。
在量子物理的奇怪世界中，粒子可能会受到它们从未直接穿过的力的影响。一个著名的例子是阿哈罗诺夫-玻姆（AB）效应，其中电子即使避开磁场本身也会被磁场改变。尽管科学家在 1959 年就预测了这种效应，但由于电子波动行为的变化极难直接测量，因此用实验证明这一点花了 20 多年。
现在，冲绳科学技术研究所 (OIST) 的研究人员与奥斯陆大学和阿道夫·伊瓦涅斯大学合作，使用一个出乎意料的简单装置：水箱，重新创建并扩展了 AB 效应。
他们的研究结果发表在《通讯物理学》上，表明水波从相反方向流向漩涡会产生戏剧性的旋转图案。其中包括一条或多条暂时静止的水线，在缓慢转动时向外扩散。
“这是新的、意想不到的事情，”非线性和非平衡物理单元的博士生、该研究的共同第一作者 Aditya Singh 说。 “这就是这个流体模拟系统如此有价值的原因。它揭示了拓扑效应——整个系统中发生的波行为——这在量子实验中是看不到的。”
从量子理论到水箱实验
这项研究的灵感来自理论物理学家 Michael Berry 1980 年的一项研究，该研究证明 AB 效应可以在经典流体系统中重现。在该效应的量子版本中，电子围绕称为螺线管的紧密缠绕的电线移动。
当电流通过螺线管时，会产生完全包含在线圈内部的磁场。即使电子在磁场之外行进，它们的波特性仍然发生相位变化。