הנה סיפור על גילגוליה של תגלית שנובעת ממחקר שפרופ' יקיר אהרונוב
מאוניברסיטת תל-אביב ביצע בהיותו תלמיד מחקר לתואר שני בפיסיקה,
בטכניון, בהנחייתו של הפיסיקאי המנוח הפרופ' דוד בוהם.
אהרונוב ובוהם ניבאו – והוכיחו – שחלקיקים טעונים הנעים בתחום
שמוגן מהשפעתו של שדה מגנטי (מחוץ לסליל החשמלי שיוצר את השדה
המגנטי), כלומר, ללא שמופעל עליהם כוח של משיכה מגנטית, בכל זאת
ישנו את מופע הגל שלהם. החוקרים גילו שבאופן כללי, הפוטנציאלים
המגנטיים יכולים להשפיע על המופע הגלי של החלקיקים, גם באיזור שבו לא
קיימת כלל השפעה של שדה מגנטי כלשהו. תגלית זו ניסחה מחדש את
משמעותם הפיסיקלית של הפוטנציאלים.
אפקט אהרונוב-בוהם משפיע בעיקר על חלקיקים ברמה הקוונטית, אך
במשך הזמן התברר שיש לו השפעה גם על מערכות פיסיקליות שמבחינת גודלן
הן מצויות בין סדר הגודל הקוונטי (אטומים בודדים), לסדר הגודל
היקומי. מערכות אלה, הכוללות מאות אלפי אטומים, קרויות מערכות
מזוסקופיות, והתורה העוסקת בחקר המערכות האלה, קרויה התורה
המזוסקופית. למעשה, באמצעות אפקט אהרונוב-בוהם התברר שהפיסיקה
הקוואנטית משפיעה גם על מערכות מזוסקופיות.
לגילוי זה עשויה להיות משמעות בפיתוח יישומים טכנולוגיים שונים
בתחום האלקטרוניקה הקוואנטית. מדובר ביישומים שיתבססו על שימוש
בחומרים מוליכים שאינם מתנהגים כמוליכים רגילים, למשל, מוליכי-על,
שמפגינים תכונות "מוזרות" שנובעות מההיבטים הקוונטיים שלהם. נראה
שאפשר יהיה להשתמש בחומרים אלה לבניית התקנים אלקטרוניים מסוג חדש.
התקנים כאלה עשויים לאפשר את פיתוחם של מחשבים ומיקרוסקופים חדשים.
מדובר במיקרוסקופים שיאפשרו צפייה במערכות זעירות, באמצעות יצירת
חיקוי להולוגרמה שיתבסס על התאבכות של גלי אלקטרונים במקום על
התאבכות של גלי אור. מערכת מסוג זה תאפשר צפייה במערכות
ביולוגיות שאי אפשר לצפות בהן באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים
רגיל.
בנוסף לאפקט אהרונוב-בוהם, גילה וניסח אהרונוב, יחד עם הפרופ'
אהרן כשר מאוניברסיטת תל-אביב, אפקט נוסף. אפקט אהרונוב-כשר מתאר
תופעה הפוכה, למעשה, לאפקט אהרונוב-בוהם. אפקט זה מתחולל במערכת שבה
חלקיקים שיוצרים שדה מגנטי (כגון ניטרונים), נעים בשדה חשמלי בתחום
שבו השדה החשמלי אינו מפעיל עליהם כוח כלשהו, ובכל זאת הם משנים את
מופעם הגלי.
