第３章 光とともに ナンバー1727

ナンバー1727　2018.11.04　アハラノフ＝ボーム効果にみられる空間的な結合
1959年にアハラノフとボームによって提唱された、量子力学の基本的特徴を示す言葉にＡＢ効果と呼ばれるものがあります。　
電場や磁場がなくてもベクトルポテンシャルがあれば、電子はベクトルポテンシャルから影響を受ける効果のことをアハラノフ＝ボーム効果（ナンバー620）と呼び、ＡＢ効果ともいわれます。
電荷を持つ電子のような粒子が、電磁場が全く存在する確率のない場において、電磁ポテンシャルの影響を受ける現象のことです。
1986年に外村彰氏の電子線ホログラフィーという手法によって、ＡＢ効果の存在が証明されました。
非常に微細なドーナツ状の磁石を超伝導体で取り囲み、超電導転移温度以下にしておきます。
すると磁束密度をゼロにするマイスナー効果によって、磁石の磁場が外部に漏れだすことを完全にゼロにして防ぐことができます。
この状態で電子線のそれぞれを、ドーナツ状の孔の中の部分と、ドーナツ状磁石の外側とに通して、それぞれの位相の差を電子線ホログラフィーを使って、干渉稿の形で観測しました。
観測の結果２つの場合にあいだに半波長だけの位相差が存在して、磁場が完全にない状態で、電子線がベクトルポテンシャルの影響を受けていることが実証されました。
「場」が存在していないところに「場」の効果が現われたことになり、「場」が物理量になります。
ワイル（ナンバー621）は電荷を持つ粒子であれば、プラスとマイナスのどちらを、どちらと呼ぼうとも関係がない、呼び方よりも関係性こそが大切だとしました。
素粒子物理学では、電磁気力は光子という粒子を互いにキャッチボールすることで直接伝えられると考えられてきました。
ですが電気の力は粒子の周囲にある「場」と相互作用することで伝わることになります。
すると、電荷の存在は周囲の「場」を変化させる原因となり、その変化が「場」全体に伝えられることになります。
電荷と場が相互に作用しあうということは、この宇宙空間にあるすべての「場」はバラバラに存在しているのではなく、量子以下の目に見えないレベルにおいて相互に結合していることになります。
ワイルは、粒子がプラスとマイナスを自由に選ぶことができるのと同じように、場と粒子が相互作用する法則を決められることを発見しています。
遮蔽されているために「場」が存在しないところにも、「場」の効果が現われるＡＢ効果が存在することになります。
ナンバー1728　につづく