诠释

导波理论

导波理论最早由路易·德布罗意于一九二〇年代勾勒,又被戴维·玻姆于一九五二年复兴,它恢复了一种熟悉的实在:粒子始终拥有确定的位置,沿着确定的轨迹运动。在粒子之外还有一个真实的波——波函数——它不坍缩,而是充当「领航者」,依据一条精确的运动方程引导粒子前行。在底层动力学中没有任何东西交付给偶然;这套理论是完全决定论的。

那么量子随机性又从何而来?来自我们对每个粒子精确初始位置的无知。如果这些位置按玻恩规则所规定的方式分布,那么对我们的无知取平均,便能丝毫不差地重现每一项标准量子预言。例如在双缝实验中,每个粒子确实只穿过一条缝,而引导波却穿过双缝,把粒子导向那熟悉的干涉图样。

这里所做的取舍与多世界恰好相反:导波理论保留了单一确定的实在,以及对「粒子在哪里」的明确回答,但那个波必须是高维位形空间上的一个真实场,而引导则是赤裸裸地非定域的——发生在一个粒子身上的事,可以瞬时取决于一个遥远的伙伴。这种非定域性并非偷偷夹带进来的瑕疵;贝尔定理表明,任何与量子预言相符的理论,在这个意义上都必定是非定域的。

particle velocity = (ℏ/m) · Im(∇ψ / ψ) (the guidance equation)

导波 ψ 沿确定轨迹引导一个真实粒子;随机性只是未知的初始位置。

对非相对论性粒子而言,导波理论在经验上与标准量子力学等价,因此尚无实验能将二者区分。要把它干净地推广到量子场论则更为困难,至今仍是一个活跃的研究问题。

又称
de Broglie-Bohm theoryguiding-wave theory德布罗意—玻姆理论導引波理論