Связь между теорией сверхпроводимости и механикой Бома

Я наткнулся на интересную главу Фейнмановских лекций о сверхпроводимости и был удивлен, увидев, что уравнения движения сверхпроводящей электронной жидкости (21.38 и 21.39) содержат термин, известный как квантовый потенциал из механики Бома (последний член в первом уравнении). :

м д в д т | сопутствующий "=" д ( Е + в × Б ) + 2 2 м 2 ( 1 р 2 р ) .
× в "=" д м Б .
Глядя на это, я задался вопросом, могла ли механика Бома быть неправильно истолкована в прошлом как теория об одном электроне? Может быть, на самом деле это теория, описывающая поведение многих заряженных массивных бозонов (например, куперовских пар электронов в случае сверхпроводимости), где волновая функция становится классической наблюдаемой (как довольно хорошо объясняет Фейнман)?

Две вещи, описываемые одним и тем же уравнением, не означают, что это одно и то же. Просто не так уж много простых на вид вращательно-инвариантных УЧП.
Это означает, что вы можете импортировать свою интуицию из бомовской механики, если хотите, но это не значит, что это бомовская механика. Контекст совершенно другой, поскольку здесь сверхпроводящее поле ведет себя как классическое поле, тогда как весь смысл бомовской механики состоит в объяснении квантового поведения. На самом деле единственная связь заключается в том, что задействованы поля, что примерно так же описательно, как сказать, что две программы имеют циклы for.

Ответы (1)

В физике довольно часто случается, что уравнения из довольно разных областей имеют одинаковую форму (один мой знакомый профессор, например, говорил: «Статистическая физика — это то же самое, что и квантовая механика без я ".) Итак, нет, механика Бома не была "неверно истолкована" только потому, что есть некоторое сходство с другими уравнениями в физике. Вы можете прочитать больше о механике Бома, например, здесь, чтобы понять ее достоинства, описывающие нерелятивистские квантовые частицы: https://arxiv.org/abs/quant-ph/0408113

Я не специалист по сверхпроводимости, но могу представить сильное сходство между законом Бома и гидродинамикой:

Из уравнения Шрёдингера следует следующее уравнение неразрывности. Здесь р "=" | ψ | 2 .

р ( Икс ) т "=" Дж ( Икс )
с так называемым квантовым током Дж ( Икс ) "=" 2 ( ψ * ( Икс ) ψ ( Икс ) ) . Этот тип уравнения можно найти и в динамике жидкостей, где тогда р это плотность жидкости и Дж его текущий. Для жидкостей это можно выразить как Дж "=" р в , с полем скоростей в . Если вы продолжите аналогию, а также прочитаете квантовое уравнение непрерывности как нечто похожее, вы получите для скорости:
в ( Икс ) "=" Дж ( Икс ) р ( Икс ) "=" 2 ψ * ( Икс ) ψ ( Икс ) | ψ | 2 ( Икс ) .
Собственно, это как раз и есть ведущий закон бомовской механики, дающий изменение положений в ( Вопрос ( т ) ) "=" д д т Вопрос ( т ) частиц. Итак, вы видите, что между движением частиц в жидкости и движением квантовых частиц, управляемым волновой функцией в механике Бома, существует сильная аналогия. По этой же причине такие эксперименты, как здесь: https://www.youtube.com/watch?v=WIyTZDHuarQ , в некоторой степени демонстрируют то же поведение, что и квантовые системы.