量子力学：导航波理论

导航波理论（Pilot Wave Theory）是量子力学的一种重要诠释，也被称为德布罗意-玻姆理论。

️ 理论起源

1927年，路易·德布罗意（Louis de Broglie）在第五届索尔维会议上首次提出导航波的概念，试图为量子力学提供一种基于粒子和波双重特性的实在论解释，但当时该理论存在一些问题，未被广泛接受。

1952年，大卫·玻姆（David Bohm）重新发现并发展了这一理论，解决了一些早期的困难，使其成为一个更完善的量子力学诠释，因此该理论也被称为德布罗意-玻姆理论。

️ 核心观点

双重实在性

导航波理论认为微观世界中同时存在粒子和波两种实体。粒子是具有确定位置和动量等经典属性的实体，而波则被称为“导航波”或“引导波”，它由薛定谔方程描述，引导着粒子的运动。

引导方程

导航波通过一个引导方程来确定粒子的运动轨迹。这个方程将粒子的速度与导航波的相位梯度联系起来，使得粒子的运动受到导航波的“引导”。

在这种理论中，粒子的运动不是随机的，而是由导航波和初始条件完全决定。

量子势

导航波理论引入了“量子势”的概念。量子势由波函数导出，它类似于经典力学中的势能，但具有一些独特的性质。

量子势不依赖于粒子的位置，而是取决于整个系统的波函数形式，它可以产生一些非经典的效应，如量子纠缠和隧道效应等。

非局域性

导航波理论本质上是非局域的，即一个粒子的运动状态可以瞬间受到远处另一个粒子状态的影响，即使它们之间没有直接的物理相互作用。

这种非局域性在量子纠缠现象中表现得尤为明显，两个纠缠粒子之间的相互关联被认为是通过导航波的非局域特性来实现的。

️ 举例说明

在双缝干涉实验中，按照导航波理论，电子作为粒子，在通过双缝时，其运动轨迹是由导航波引导的。

导航波同时通过两条缝，形成干涉图样，而电子则在导航波的作用下，以一种看似随机但实际上是由引导方程决定的方式落在屏幕上，最终形成干涉条纹。

每个电子都有其确定的轨迹，只是由于我们无法精确知道所有初始条件，所以在宏观上看起来电子的落点是概率分布的。