Акимов А. Е.

Эвристическое обсуждение проблемы поиска новых дал

На протяжении последних десятилетий в физике сложилась ситуация, когда в теоретических и экспериментальных работах исследователей разных стран, представляющих разные профессиональные интересы, были указаны наблюдаемые или теоретически предсказанные эффекты, значительная часть которых рассматривалась либо как феноменология, либо составляла проблемы, не находившие объяснения на уровне процессов. Следует отметить, что значительная часть таких эффектов была связана с поведением объектов, обладающих спином или угловым моментом вращения.

Видимо, впервые необычное поведение спинирующих объектов было отмечено Ч. Оксли из Рочестерского университета на примере аномального различия в рассеянии нейтронов на орто- и параводороде [I]. Эксперименты показали, что рассеяние нейтронов на молекулах параводорода (синглетное состояние) в 30 раз сильнее, чем на молекулах ортоводорода (триплетное состояние).

В 80-е годы было обнаружено, что спиновая поляризация атомарного водорода препятствует его объединению в молекулы [2].

В последние годы в Брукхевенской и Арагонской лабораториях были выполнены эксперименты, в которых показано, что протоны, спины которых ориентированы противоположно спинам протонной поляризованной мишени, по образному выражению А Криша, проходят сквозь протоны мишени как будто без взаимодействия [3, 148, 149]. При одинаковой ориентации спинов протонов в пучке и мишени рассеяние происходит в удовлетворительном соответствии с теоретическими представлениями. Необычное поведение спинирующих частиц наблюдали на многих ускорителях в различных экспериментах [175].

Экспериментально В. Г. Барышевским и М. И. Подгорецким бьыо установлено, что при прохождении нейтронов через спиново поляризованную мишень возникает прецессия нейтронов. При этом величина прецессии такова, как если бы поле, вызывающее прецессию, было на несколько порядков больше величины магнитного поля, создаваемого ядрами мишени [4]. В экспериментах с ^е показана зависимость теплопроводности гелия от состояния ядерных спинов [7, 8], теоретически предсказанная ранее для газов [9—10], а позднее—для твердых тел [II].

На установке для измерения лембовского сдвига Ю. Л. Соколовым установлены необычные эффекты в интерференции водорода в состояниях 2S1/2 и 2Р1/2 [12—14], которые не удалось объяснить традиционными представлениями.

Следует указать на такие практически важные области, как ядерные спиновые волны [15, 16] и псевдомагнетизм [17, 18], где признается спиновая природа наблюдаемых явлений, однако не удается построить исчерпывающее их описание в рамках электродинамики, за исключением частных случаев или феноменологического подхода.

Наконец, отметим широкий круг экспериментов, в том числе мысленных, связанных с проблемой квантовой нелокальности, например, эффект Ааронова-Бома, парадокс Эйнштейна—Подольского—Розена [19], которые хотя и имеют квантово-механическое объяснение, но продолжают оставаться предметом неутихающих споров (см., например, [20—22]). Для рассматриваемого круга явлений существенно то, что объектами квантовой нелокальности являются объекты, обладающие спином.

Совместное рассмотрение части из указанных экспериментальных результатов, как проявление спиновой феноменологии, было осуществлено [51].

Наряду с экспериментами с микроскопическими объектами, в ряде случаев наблюдались дальнодействующие эффекты или явления на макроскопическом уровне.

Имберт обнаружил, что поляризованная по кругу электромагнитная волна испытывает снос из плоскости падения [23], при котором направление сноса определяется знаком спиральности.

А. К. Там и В. Хаппер наблюдали отталкивание и притяжение циркулярно поляризованных лазерных лучей [24]. Эти эксперименты логичны в ряду рассматриваемых, если учесть связь поляризованных по кругу векторных мод со спином [25].

Самостоятельный интерес представляют эксперименты, демонстрирующие так называемый “гироскопический эффект”, [26—29], оспариваемый некоторыми исследователями [30, 31]. Эти эксперименты могут свидетельствовать, следуя [27], о наличии взаимодействующих спинирующих тел.

В 1966 г. К. Н. Перебейносом и другими была продемонстрирована экспериментальная система передачи информации сквозь массивные экраны, в которой передатчик и приемник были созданы на основе механических вращающихся систем [32].