Недостатки теории пилотной волны Бройля-Бома?

Недавно я узнал об эксперименте с каплей масла, который показал, как классический объект может производить поведение, подобное квантовому, благодаря тому, что ему помогает пилотная волна. Как это не привлекло больше внимания? Какие недостатки есть у теории волн-пилотов Бройля-Бома в объяснении поведения частиц?

Связанный: физика.stackexchange.com/q/ 100899
Я считаю, что компьютеры достаточно мощны, чтобы моделировать ускорение электронов с помощью щелевого эксперимента. Можно создать программу для расчета эффекта синхротронного излучения, изотопно испускаемого электронами при их прохождении. Отраженное и переотраженное излучение (миллиарды фотонов) будет случайным образом направлять и загонять электроны в точки на экране обнаружения, которые соответствуют переменной частоте синхротронного излучения, ширине щели, разделению и расстоянию от щелей до экрана обнаружения. Это может быть примером так называемых пилотных волн.

Ответы (6)

Это может помочь процитировать ваш источник: я нашел это здесь - это то, о чем вы говорите?

Как бы то ни было, на самом деле такого рода идеи на протяжении многих лет привлекали к себе значительное, если не основное внимание. Многие люди, которые работали с квантовой механикой, по крайней мере, слышали о следующем: просто она не входит во многие курсы по КМ (это эквивалентный способ думать о КМ).

Теория волн-пилотов де Бройля/Бома имеет довольно известную гидродинамическую интерпретацию, как и уравнения Шрёдингера. Последнее было тщательно изучено немецким физиком Эрвином Маделунгом (дополнительную информацию см. на странице Википедии « Уравнения Маделунга » ), и он занимался этим почти сразу после того, как Шредингер взялся за перо: в начале 1926 года.

Таким образом, гидродинамические системы имеют аналогии в квантовой механике и наоборот. Это не делает их одним и тем же физическим явлением. Более того, большой неразгаданной загадкой квантовой механики является проблема измерения , которая не описывается уравнением Шредингера. Недостаточно подчеркивается, что ВСЯ квантовая механика, за исключением измерения, полностью детерминирована. Итак, без экспертного заключения это очень интересная работа, но она не имеет отношения к тайнам квантовой механики.

Механика Бома, которая является наиболее зрелой формой теории волны-пилота де Бройля, действительно объясняет измерение через механизм скрытых переменных ( т . е . говоря, что в квантовой системе есть состояние, скрытое от нас). Однако также известно, что механика Бома должна быть нелокальной , чтобы объяснение скрытой переменной работало. Приблизительно это означает, что это подразумевает передачу сигналов быстрее скорости света, что, в свою очередь, очень затрудняет понимание причинно-следственной связи: во вселенной, где можно передавать сигналы быстрее, чем скорость света, последствия могут предшествовать своим причинам. Так что я считаю, что большинство физиков сказали бы, что бомовская механика не является хорошим объяснением.

«Таким образом, гидродинамические системы имеют аналогии в квантовой механике и наоборот. Это не делает их одним и тем же физическим явлением». То же самое можно сказать о полосах от дифракции света за краями и интерференции водяных волн Юнга.
@HolgerFiedler Верно, но то, что есть у квантовых явлений, чего нет у гидродинамики, - это проблема измерения. Первая представляет собой «большую систему».
В гидродинамике также есть то, чего нет в квантовой механике: диссипация. То, что у него есть, напрямую связано с его внутренними степенями свободы, также известными как скрытые переменные. С другой стороны, КМ не кажется диссипативной во всей видимой вселенной, что является очень сильным ограничением внутренних степеней свободы или эффективной связи с ними.
Эволюция волнового уравнения Шредингера детерминистична; но его амплитуда выражает вероятность, которая не является классическим понятием детерминизма.
@MoziburUllah Думаю , это то, что я сказал, если я правильно вас понял. Что амплитуда определяет распределения вероятностей результата измерения (через выражение ψ | М ^ н | ψ для н т час момент pdf М ^ результат измерения)?
Конечно, я думаю, что это вопрос акцента; если нельзя выбрать значение (путем измерения); тогда трудно понять, как получить распределение вероятностей; Я предполагаю, что именно поэтому интерпретация Эверетта считается реалистичной, хотя в ней много миров.
Теоретически невозможно быстрее, чем световая сигнализация происходит всякий раз, когда две сущности запутываются. Это необъяснимо даже с помощью самых передовых концепций. Не понимает, но даже не допускает мысли, что они могут быть неправы.
«Однако также известно, что механика Бома должна быть нелокальной, чтобы объяснение скрытой переменной работало. Примерно это означает, что это подразумевает передачу сигналов быстрее скорости света, что, в свою очередь, очень затрудняет понимание причинно-следственной связи». - Это неправильно. В BM, если предположить, что гипотеза квантового равновесия эквивалентна правилу Борна, сверхсветовая передача сигналов остается невозможной. Можно возразить, что «возможно» QEH не эквивалентен в определенных ситуациях, но вряд ли это предрешено заранее.
@TobyHawkins Звучит очень интересно - насколько я понимаю, хотя квантовая неравновесность не наблюдалась экспериментально (своего рода экспериментальная поддержка вашего утверждения) и действительно сверхсветовая передача сигналов не происходит в квантовом равновесии, многие исследователи, тем не менее, считают, что квантовая неравновесность - такая особенность теории, что они недовольны ею в ожидании дальнейших результатов о том, когда и как может наблюдаться неравновесие. Если вы занимаетесь исследованиями в этой области и можете конкретизировать свой комментарий, то это будет очень актуальный ответ.\
Конечно. Я оставил ответ, в котором я немного конкретизировал его (лучше, чем любой ответ, который поместился бы в этом поле для комментариев, во всяком случае), но также дал ссылку на пару документов, которые могли бы прояснить положение этого в BM. .

Недавно я ответил на очень похожий вопрос здесь, не понимая, что это дубликат этого. В любом случае, я бы рекомендовал сначала прочитать это как часть этого ответа, а затем продолжить ниже.

Отвечая WetSavannaAnimal, также известному как Род Вэнс, одной темой, которую я не затронул в своем предыдущем ответе, была гипотеза квантового равновесия в бомовской механике (которая, несмотря на утверждения некоторых других ответов, полностью синонимична термину де Бройля-Бома. Теория пилотной волны) . По существу, в стандартной квантовой механике правило Борна,

р знак равно | ψ | 2 ,

дает вероятность того, что измерение вернет определенный результат. В механике Бома это больше не является основным законом, и вместо того, чтобы принять его, она рассматривает его как гипотезу, известную как гипотеза квантового равновесия (QEH). Пока это верно, все то же, что и в стандартной квантовой механике (Копенгаген). Если однако

р | ψ | 2

тогда это подразумевает возможность сверхсветовой передачи сигналов и нарушение причинно-следственной связи (вспомните парадоксы дедушки, кошки и собаки становятся друзьями и т. д.). К счастью, можно статистически показать, что типичные конфигурации Вселенной подчиняются КЭГ, и если в какой-то момент распределение системы подчиняется КЭГ, то это соотношение сохраняется во все последующие времена (см. Valentini, 1991 ). Кроме того, показано, что большинство конфигураций Вселенной, не подчиняющихся КЭГ, быстро стремятся к ней. Поскольку правило Борна подтверждается экспериментом, мы можем быть уверены, что наша Вселенная действительно находится в такой конфигурации.

Конечно, некоторые сторонники этой теории просто принимают ее за постулат и игнорируют все это.

Для дальнейшего чтения (а также, если у вас нет доступа к вышеуказанной статье) см. Goldstein et al., 1992 (открытый доступ).

В заключение, по сути, то же самое, что я дал в своем предыдущем ответе; причина, по которой он не получил большего внимания, (на мой взгляд) во многом связана с социальными факторами. У него есть некоторые идеи, которые, возможно, лучше охватываются другими интерпретациями (примером этого обычно считается QEH), но его проблемы, насколько я могу видеть, не больше, чем любая другая интерпретация. В нем есть некоторые дополнительные математические вычисления, которые не требуются Копенгагену, так что это одна из причин, по которой многие люди не будут заморачиваться с ним, но концептуально это гораздо лучшая интерпретация для получения интуитивного понимания квантовой механики, поэтому я думаю, что было бы здорово, если бы кто-нибудь вводные учебники представили его (а именно, посвятили ему главу, а не расплывчатый абзац, который в настоящее время делают некоторые).

Если вам интересно, почему эту теорию избегали в годы ее становления, прочтите книгу « Квантовая теория на перепутье: пересмотр Сольвеевской конференции 1927 года » (открытый доступ) и статью « Физическая изоляция и маргинализация в физике: холодная война Дэвида Бома». Изгнание может быть интересным.

«В нем есть некоторые идеи, которые, возможно, лучше охвачены другими интерпретациями (прекрасный пример — QEH)». Вы имеете в виду «лучше охвачены, чем »?
Нет, я имею в виду, что многим людям кажется беспорядочным требование, чтобы Вселенная была в типичной конфигурации. Я не в этом лагере и считаю это приемлемым решением, но стараюсь оставаться нейтральным (насколько это возможно). Это и QFT — два наиболее частых возражения, которые я вижу у людей, отвергающих БМ. Лично мне интересно, как много людей, которые отвергают БМ, делают это из-за ошибочного понимания недостатков теории (возможно, это просто мои неявные предубеждения).
Я немного отредактировал формулировку.
Существуют ли теоретические примеры, нарушающие QEH?

Я не уверен, поделился ли ОП ссылкой или нет.

Мне довелось наблюдать это совсем недавно -

https://www.youtube.com/watch?v=WIyTZDHuarQ&t=199s

Это удивительное объяснение с точки зрения реального визуального восприятия.

Между 2:35 и 3:15 видео показывает, как шаблон строится в течение определенного периода времени, в то время как скачки кажутся случайными в любой момент времени.

Следовательно, вещи не могут быть случайными, как утверждают некоторые части/интерпретации КМ.

Я думаю, что корреляции запутанности также строятся со временем не из-за случайности, а из-за сохранения/уравновешивания. Я внимательно изучил данные недавних экспериментов, и они дают некоторое представление о такой возможности. http://vixra.org/pdf/1609.0237v7.pdf

Если вы хотите понять природу сверхсветовой пилотной волны де Бройля, нужно исправить ошибки классической нерелятивистской электродинамики Максвелла-Лоренца. Обобщенная сила Лоренца (в дифференциальной форме)

ф   знак равно   р Е + Дж × Б
неверно, поскольку нарушает третий принцип движения Ньютона в случае «разомкнутых» цепей постоянного тока (кстати, замкнутая цепь постоянного тока является наиболее теоретической конструкцией, которую почти невозможно подвергнуть проверке на основе ньютоновских принципов). Во-вторых, выражение электрического поля Максвелла
Е знак равно Φ т А
подразумевает, что динамические электрические токи могут индуцировать недивергентное свободное электрическое поле:
( т А ) 0
однако эксперименты Фарадея по индукции вовсе не доказывают, что расходящееся/сходящееся электрическое поле можно индуцировать с помощью динамических электрических токов. Итак, любой из них применяет бритву Оккама, определяя:
Е знак равно Φ т А         а н д         ( т А ) знак равно 0
или экспериментально доказывается существование скалярной формы магнетизма:
Б знак равно А ,         т Б Φ   знак равно   Е
ф   знак равно   р Е + Дж × Б + Дж Б
и этот закон силы согласуется с третьим принципом движения Ньютона между прочим. Это теоретическое развитие в конечном итоге приведет к выводу, что электрический потенциал, Φ , должны быть сверхсветовыми, и что должны существовать сверхсветовые продольные волны дальнего поля, которые выражаются только через Φ , «электрический» потенциал. Такова природа пилотной волны Де Бройля: это сверхсветовая и продольная волна «электрического потенциала», с фазовой/групповой/информационной скоростью, многократно превышающей скорость «с». В конце концов, скорость распространения кулоновского поля была измерена, и оказалось, что она намного выше, чем «с». Теория СТО Эйнштейна основана на ошибочном предположении Фойгта о том, что «нет среды с ТЕМ-волнами, которая может иметь скорость». Лоренц добавил гамма-фактор для более симметричного результата. Однако многочисленные эксперименты опровергли предположение Фойгта, например, одностороннее измерение скорости света с помощью атомных часов. Если SR неверно, то многие известные уравнения, такие как Е знак равно м с 2 должны быть переоценены (происхождение этого уравнения находится в нерелятивистской электродинамике). Чтобы пойти по стопам де Бройля, нужно быть готовым пересмотреть более чем вековую ошибочную физику. Де Бройль был лучшим физиком Сольвеевской конференции 1927 года, если вы спросите меня. В подходе де Бройля к волновой механике, основанном на уравнении Шредингера (метод задачи на собственные значения, который Шредингер позаимствовал из теории гидродинамики), не было недостатков, если коротко ответить на вопрос. Единственным загадочным аспектом была природа пилотной волны.

Теория де Бройля-Бома — это модификация квантовой теории, которая добавляет к волновой функции траектории частиц.

Многих физиков, по-видимому, интересует только возможность делать прогнозы, а не то, что происходит в действительности. Люди, занимающие эту позицию, в целом враждебно относятся к любым попыткам улучшить квантовую теорию или объяснить ее содержание.

Но давайте предположим, что вас интересует реальность. Эти траектории затрудняют построение релятивистской версии теории. Любая теория, которая воспроизводит предсказания квантовой теории, но описывает только одну траекторию для каждой частицы, является одновременно нелокальной (неравенства Белла) и нелоренц-инвариантной (Люсьен Харди, квантовая механика, локальные реалистические теории и лоренц-инвариантные реалистические теории). '). Поэтому нам пришлось бы отбросить всю квантовую теорию поля, специальную и общую теории относительности и принципы, лежащие в основе этих теорий.

Кроме того, неясно, какую проблему решает теория волны-пилота, которую нельзя решить, просто последовательно прорабатывая следствия квантовой теории без коллапса: интерпретация Эверетта. В частности, интерпретация Эверетта решает проблему измерения, указывая, что волновая функция обычно имеет подкомпоненты, которые не обмениваются информацией друг с другом, каждый из которых выглядит примерно как вселенная, описанная классической физикой:

https://arxiv.org/abs/quant-ph/0107144

https://arxiv.org/abs/quant-ph/0104033

Если волновая функция не обладает этим свойством, то теория пилотных волн терпит неудачу, поскольку частицы оказываются в компонентах волновой функции, которые действуют как классические вселенные. Он также не устраняет эти вселенные, поскольку они все еще присутствуют в волновой функции с частицами или без них. Таким образом, теория требует добавления траекторий без объяснительной пользы. Критику теории пилотной волны против Эверетта см.

https://arxiv.org/abs/quant-ph/0403094 .

Копенгагенская интерпретация опровергает теорию волны-пилота, потому что она утверждает, что ничто не имеет положения, пока не будет измерено... Она создала долгую историю дискурса среди физиков. Вы должны согласиться с этой концепцией, а я нет. Эйнштейн однажды спросил сторонника копенгагенской интерпретации, находится ли Луна на месте, когда вы на нее не смотрите ... Политика академических кругов не привела с 1952 года к серьезному рассмотрению того факта, что все пути должны быть исследованы. не только мнение правящих элит. Копенгагенская интерпретация НЕПРАВИЛЬНА, ПЕРИОД Но вы будете предупреждены только за то, что так говорите... Политика - ахиллесова пята человека. Копенгагенская интерпретация родилась на конференции, изображенной ниже...

введите описание изображения (https://i.stack.imgur.com/lQOdO.jpg)! [введите описание изображения здесьКопенгагенская интерпретация утверждает, что траекторий не существует, и критикует теорию пилотной волны, потому что трагедии сюрреалистичны. Самоопровержение. Все никуда до наблюдения. Маковина.

Проголосовали против, потому что этот ответ не отвечает на вопрос. Здесь не объясняются ни достоинства/недостатки теории волны-пилота, ни копенгагенской интерпретации. Вы сказали, что Копенгаген — это «НЕПРАВИЛЬНО, ТОЧКА», но не объяснили, почему.
Копенгагенская интерпретация говорит, что траектории не существует, и критикует теорию пилотной волны, утверждая, что траектории сюрреалистичны. Корыстная критика, указывающая на свою ахиллесову пяту, что ничего не существует, пока за этим не наблюдают. Туфта
Вопрос касается теории пилотной волны, а не богемской механики.