იდეა, რომ ნაწილაკები შეიძლება ‘გრძნობდნენ’ მუდმივ პოტენციალს (როცა მათზე ძალა არ მოქმედებდეს) არალოგიკურად გამოიყურება. თუმცა, Yakir Aharonov-მა და David Bohm-მა (ბრისტოლის უნივერსიტეტი), ჯერ კიდევ 1959 წელს თეორიულად აჩვენეს, რომ ელექტრომაგნიტური პოტენციალი არ არის მათემატიკურ აბსტრაქციას და წარმოადგენს დაკვირვებად ფიზიკურ სიდიდეს ინტერფერენციული პროცესებისას. მოგვიანებით, 1986 წელს, მოხდა ელექტრომაგნიტური არონოვი-ბომის ეფექტის ექსპერიმენტული დადასტურება. ჟურნალ Science-ს 2022 წლის იანვრის ნომერში გამოქვეყნებულ სტატიაში კი სტენფორდის უნივერსიტეტის მკვლევარებმა აჩვენეს, რომ ეს ეფექტი სამართლიანია გრავიტაციისთვისაც.

სტენფორდის უნივერსიტეტის მკვლევარების დასკვნები ემყარება ატომების ტალღური პაკეტების ყოფაქცევაზე დაკვირვებებს. ისინი იყენებდნენ ატომური ინტერფერომეტრს, სადაც ლაზერის სხივების ქსელის საშუალებით (ოპტიკური მესერი) ხდებოდა რუბიდიუმ-87-ის ატომების ნაკადების 10 მეტრიან ვაკუუმურ მილაკში ვერტიკალური ინჟექცია. შემდეგ ატომების ტალღური პაკეტი ლაზერის იმპულსებით ორად იყოფოდა. ორივე ნაკადის ინტერფერომეტრში საბოლოო რეკომბინაციამდე,  ერთ-ერთის ტრაექტორია გადიოდა ზესუფთა ვოლფრამის 1.25 კგ მასის ნახევარ-რგოლის სიახლოვეს.

ექსპერიმენტის იდეა იყო გაეზომათ გრავიტაციული დროის შენელებით გამოწვეული ინტერფერენციული ფაზის მცირე წანაცვლება. ექსპერიმენტი მრავალჯერ განმეორდა სხვადასხვა ინტერფერენციული მანძილის და გრავიტაციის წყაროს მასის შემთხვევებისთვის. მეცნიერების აზრით მიღებული მონაცემები თანხვედრაშია არონოვ-ბომის თეორიის წინასწარმეტყველებებთან. მათ მიერ დამზერილი ფაზური წანაცვლება აღმოჩნდა ატომების მასების პროპორციული და დამოკიდებული პლანკის და ნიუტონის კონსტანტებზე.

მეცნიერები ამბობენ, რომ მათი კვლევა მნიშვნელოვანია ატომური კვანტური სენსორების გაუმჯობესების საქმეში, მიღებული შედეგები ასევე საშუალებას იძლევა ბევრად ზუსტად გაიზომოს ნიუტონის გრავიტაციული კონსტანტის სიდიდე.

წყარო:

https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.abl7152