Pilot Wave and EMDrive

“Anyone who is not shocked by quantum theory has not understood it.” – Niels Bohr

波爾說:「任何人沒有被量子力學所震驚的話,他就沒有真正理解它」。

雙狹縫實驗展現出了量子力學當中最難以令人理解的奧秘。

在雙狹縫實驗中,儘管一次只單獨發射一顆光子或電子,在經過一段時間的累積之後,依舊出現干涉圖像。這暗示了,粒子並非與周遭其他粒子發生干涉,而是在通過雙狹縫的時候,自己與自己發生了干涉。同樣的現象也發生在其他基本粒子,以及更大更複雜的分子層次。

那麼如果介入觀察粒子究竟從哪一條狹縫當中穿過呢?

只要嘗試探測粒子從哪一條狹縫通過,一旦獲得了它的路徑資訊,干涉圖像就不會出現。

一個粒子怎麼會同時通過兩條狹縫?

在進一步的量子擦除實驗當中,標記路徑資訊之後,經過一段時間,選擇是否將所標記的路徑資訊擦除,可以決定干涉圖像的再度出現與否。粒子在通過狹縫之後,選擇留存其路徑資訊的標記,那麼粒子會僅只通過一條狹縫,沒有干涉圖像出現;如果在標記之後,選擇擦除其路徑資訊,則粒子會同時通過兩條狹縫,干涉圖像再度出現。其意義代表了,現下的行為,竟然可以決定過去的事件。這樣的理解實在太過違背人們的認知與已知的物理觀念。

科學家嘗試理解量子力學這種現象背後所代表的真實。哥本哈根詮釋是其中一種,運用波函數描述量子態,在尚未觀測時,系統呈現機率性的存在;在觀測當下,波函數塌縮,才變成決定性的存在。難道因為觀測或取得資訊的本身,決定了這個宇宙?愛因斯坦不相信,他說過很有名的一句話:"God does not play dice with the universe.”,「上帝不擲骰子」;以及 “is the Moon there when no one looks?”,「當沒有人在看的時候,月亮存在那邊嗎?」。

他相信隱變量的存在。其後發展出貝爾不等式,用於證明隱變量的存在。只是沒想到,最後證實出的,是隱變量的不存在。這是一種,”Spooky Action at a Distance”,「鬼魅般的超距作用」。

儘管如此,隱變量的其中一支:「導航波」理論,因為實體化的矽油滴實驗相當具象,模擬出雙狹縫實驗所呈現的結果,讓人們對於隱變量的不存在產生了些許的懷疑。

「導航波」理論的解釋是,所有的粒子都伴隨著相對應的物質波,決定了粒子的位置與運動,是一種決定性而且非局域性的理論,也可以良好地解釋量子力學的某些現象。不過相當多的實驗結果,讓貝爾不等式幾乎成為貝爾定律,隨著隱變量幾乎確定不存在,導航波的理論並沒有受到廣泛的接受。

近期令人費解的「電磁推進器」同樣令人困惑,沒有現有的物理理論可以解釋它的現象,於是「導航波」理論被重新提出並用於解釋。

量子力學本身隱含著真空能量,或稱零點能量。

支持者認為,導航波不過是真空能量的具體呈現,因此在作用過程當中借用了真空能量,也就沒有違反既有的物理定律。但對於很多人來說,這樣的論點有點過於複雜與稍嫌薄弱。他們認為,導航波在量子力學的解釋上面僅管提供新的看法,而且值得進一步研究,但用於繞過對於已知物理定律的違反,則有點過於勉強。

無論如何,儘管實驗證明「電磁推進器」的結果似乎為真,但對於背後的運作原理,還是需要進一步的研究。