Теория волны-пилота выдержала новый тест на туннельный эффект

Теория де Бройля — Бома, согласно которой частицы движутся по реальным траекториям под управлением волны, прошла очередную проверку. Новый анализ утверждает, что эксперимент по туннельному эффекту, опубликованный в Nature, ей не противоречит, если учесть утечки света в экспериментальной установке.

Спор о туннельном эффекте

В прошлом году нидерландская группа Яна Клаарса опубликовала в Nature опыт с фотонами, то есть квантами света. Туннельный эффект позволяет частице пройти барьер, непреодолимый для классической физики, а в квантовой механике это возможно благодаря затухающей волне, проникающей сквозь преграду. Из результатов следовало, что теория предсказывает нулевую скорость фотонов внутри барьера, и это, казалось, ставило её в трудное положение.

Новый анализ учитывает утечки света в установке. С их учётом траектории действительно пересекают барьер, а предсказания теории согласуются с наблюдениями.

Сёрфер на квантовой волне

Теория, известная как dBB, восходит к пятому Сольвеевскому конгрессу 1927 года. Копенгагенская школа Нильса Бора, Вернера Гейзенберга и Макса Борна считала мир принципиально случайным. Альберт Эйнштейн защищал классический детерминизм. Луи де Бройль предложил третий путь: точечная частица имеет реальную непрерывную траекторию, а направляет её квантовая волна, как сёрфера, несомого волной.

В опыте с двумя щелями частица проходит лишь через одну, но волна проходит через обе и ведёт её. При разных начальных условиях в большом числе повторений интерференционные полосы возникают статистически сами собой, а загадка корпускулярно-волнового дуализма исчезает. Сам де Бройль отказался от идеи, вероятно из опасения оказаться на обочине науки. В 1952 году её заново открыл Дэвид Бом и показал, что возражения копенгагенцев были необоснованными.

Для сторонников dBB это естественное завершение квантовой механики: она проясняет квантовое измерение и снимает парадоксы вроде кота Шрёдингера. Новый анализ показывает, что почти через сто лет теория по-прежнему выдерживает проверку опытом.