量子世界/費曼路線/玻姆
假設 規則 B 規定的條件得到滿足:不存在任何東西——任何事件、任何狀況,在任何地方、任何時間——可以推斷出電子透過哪個狹縫。在這種情況下,
- 每個電子是否都透過一個狹縫——要麼是 **L** 要麼是 **R**——以及
- 透過一個狹縫的電子的行為是否不取決於另一個狹縫是開還是關?
為了使語言簡潔,我們將說電子在其被探測到的地方在背景上留下一個標記。如果每個電子都透過一個狹縫,那麼當兩個狹縫都開啟時,觀察到的標記分佈是兩個分佈的總和,一個來自透過 **L** 的電子,另一個來自透過 **R** 的電子
如果此外透過一個狹縫的電子的行為不取決於另一個狹縫是開還是關,那麼我們可以透過保持 **R** 關閉來觀察 ,我們可以透過保持 **L** 關閉來觀察 。如果 **R** 關閉,我們觀察到左邊的虛線峰,如果 **L** 關閉,我們觀察到右邊的虛線峰

因此,如果上述兩個條件(以及規則 B 規定的條件)得到滿足,我們將看到這兩個峰的總和。在現實中,我們看到的是

因此,所有這些條件不可能同時得到滿足。如果規則 B 適用,那麼要麼每個電子都透過一個狹縫的說法是錯誤的,要麼透過一個狹縫的電子的行為確實取決於另一個狹縫是開還是關。
哪一個是對的?
根據對量子力學數學形式主義的一種嘗試,該嘗試由 路易·德布羅意 和 大衛·玻姆 提出,每個電子都透過一個狹縫,並且透過一個狹縫的電子的行為取決於另一個狹縫是開還是關。
那麼,例如,右狹縫的狀態(開或關)如何影響透過左狹縫的電子的行為?在德布羅意的導波理論和 玻姆力學 中,電子被認為是一個行為良好的粒子,因為它遵循一個精確的路徑——它在任何時刻的位置由三個座標給出——此外,還存在一個波,透過對其施加力來引導電子。如果只有一個狹縫是開啟的,它就透過一個狹縫。如果兩個狹縫都開啟,它就透過兩個狹縫並與自身發生干涉(以“經典”干涉的意義)。結果,它引導電子沿著曲折的路徑運動,這些路徑在背景上聚集,從而產生觀察到的干涉圖樣

根據這個故事,來自同一個源或狹縫的電子到達不同位置的原因是,它們從略微不同的方向開始,或者以略微不同的速度開始。如果我們完全瞭解它們的初始位置和動量,我們可以對每個電子的後續運動做出準確的預測。然而,在實踐中獲得這種精確的知識是不可能的。 不確定性原理 阻止我們對粒子的運動做出準確的預測。因此,即使根據玻姆,初始位置和動量擁有精確的值,我們也永遠無法知道它們。
如果位置和動量具有精確的值,那麼為什麼我們不能測量它們呢?曾經有人說,這是因為測量會對被測量的可觀察量的值產生不可控的影響。然而,這僅僅提出了另一個問題:為什麼測量會產生不可控的影響?這在實踐中可能是真的,但 不確定性原理並沒有說 僅僅在實踐中成立。此外,測量並不一定“擾亂”它們所作用的系統。
量子力學的統計元素是該理論的一個基本特徵。潛在的決定論的假設,為了與該理論保持一致,必須是一個 隱 決定論,不僅沒有為我們理解該理論增加任何東西,而且還排除了對該理論這一基本特徵的任何適當理解。實際上,存在一個簡單而明顯的理由來解釋為什麼 隱變數 是隱藏的:它們嚴格地(而不僅僅是在實踐中)不可觀察的原因是,它們不存在。
愛因斯坦曾經堅持認為,理論應該在不參考不可觀察量的基礎上進行公式化。當海森堡後來向愛因斯坦提到這個準則指導了他在發現不確定性原理中的作用時,愛因斯坦對此做出了這樣的回答:“即使我曾經說過,但這都是胡說八道。”他的意思是,在擁有理論之前,人們不可能知道什麼是可觀察的,什麼是不可觀察的。我們這裡的情況不同。我們有一個理論,它明確地告訴我們什麼是可觀察的,什麼是不可觀察的。