Interpretação de Bohm

Inicialmente, Bohm dividiu a equação de Schrödinger em duas partes. A primeira era uma recapitulação da física newtoniana clássica, e a segunda um campo informativo semelhante a ondas. A equação de Schrödinger descreve como o estado quântico de um sistema físico muda com o tempo. Esta equação pode descrever sistemas moleculares, atômicos e subatômicos, como também sistemas macroscópicos. Contrariamente a Niels Bohr (complementaridade onda-partícula) e à escola de Copenhague, Bohm postulou que o elétron se comporta como uma partícula clássica comum, mas tendo acesso a informação sobre o resto do universo. Bohm denominou o segundo termo de potencial quântico, um campo informativo funcional que fornece ao elétron informações sobre o resto do universo físico. Demonstrou que a influência desse potencial quântico dependia apenas da forma, e não da magnitude desse tipo de função de onda, sendo portanto, independente da separação no espaço: todo ponto no espaço contribui com informação para o elétron.

onde a função de onda ψ(r,t) é uma função complexa da posição r e tempo t, a densidade probabilidade ρ(r,t) é uma função real definida por Sem perda de generalidade, podemos expressar a função de onda ψ em termos da densidade de probabilidade real ρ = |ψ|2 e uma função de fase da variável real S que são ambas também funções de posição e tempo: Quando fazemos isto, a equação de Schrödinger separa-se em duas equações, Se identificarmos o momento como p = ∇ S {\displaystyle \mathbf {p} =\nabla S} e a energia como E = − ∂ S / ∂ t {\displaystyle E=-\partial S/\partial t} , então (1) é simplesmente a equação de continuidade tendo a probabilidade de e (2) estabelece que energia total é a soma da energia potencial, energia cinética, e um termo adicional Q, que pode ser chamado de potencial quântico. Não é por acaso que S possua a unidade e típico nome variável de ação. A partícula é vista como tendo uma posição definida, com uma distribuição de probabilidade ρ que pode ser calculada da função de onda ψ. A função de onda "guia" a partícula por meio do potencial quântico Q. Muito deste formalismo foi desenvolvido por Louis de Broglie. Bohm estendeu o caso de uma simples partícula para a o de várias partículas e reinterpretou as equações. Elas também foram estendias para incluir o spin, embora a extensão para condições relativísticas não tenha sido bem sucedida.

O experimento da dupla fenda é uma ilustração da dualidade onda-partícula. Nele, um feixe de partículas (como elétrons) viaja através de uma barreira que tem duas fendas. Se alguém colocar uma tela de detecção além da barreira, o padrão de partículas detectadas mostra franjas de interferência características das ondas que chegam à tela de duas fontes (as duas fendas); no entanto, o padrão de interferência é composto de pontos individuais correspondentes às partículas que chegaram na tela. O sistema parece exibir o comportamento de ambas, as ondas (padrões de interferência) e partículas (pontos na tela). Se modificarmos essa experiência para que uma fenda seja fechada, nenhum padrão de interferência será observado. Assim, o estado de ambas as fendas afeta os resultados finais. Também podemos organizar um detector minimamente invasivo em uma das fendas para detectar qual fenda a partícula passou. Quando fazemos isso, o padrão de interferência desaparece.

A interpretação de Bohm não é muito popular entre os físicos por inúmeras razões científicas e sociológicas que poderiam fazer parte de um fascinante porém longo estudo, mas podemos ao menos dizer onde é considerada menos elegante por alguns (ela foi considerada como "superestrutura desnecessária" mesmo por Einstein que sonhava com um substituto determinístico para a interpretação de Copenhague). Presumivelmente a Einstein, e outros, não agradavam a não-localidade da maioria das interpretações da mecânica quântica, como ele tentou mostrar sua incompletude no Paradoxo EPR. A teoria de Bohm é de forma inevitável não-local, o que no passado seria um golpe contra ela; mas isto mudou nos últimos tempos, pois a não-localidade vem se tornando mais convincente devido a verificação experimental da Desigualdade de Bell. Porém, a teoria vem sendo usada por outros como base de inúmeros livros tais como Dancing Wu-li Masters , o qual tem por objetivo ligar a física moderna a religiões orientais. Isto, como também os vários amigos filósofos de Bohm, como J. Krishnamurti, devem ter levado alguns mais a desconsiderá-la.

Os principais pontos de críticas, juntamente com as respostas dos que advogam a interpretação de Bohm, são sumarizados nos pontos que se seguem: 1. A função de onda deve "desaparecer" depois do processo de medição, e este processo parece profundamente artificial no modelo de Bohm. Resposta: A teoria de von Neumann da medição quântica combinada com a interpretação de Bohm explica como a função de onda pode "desaparecer", a despeito do fato que não há um "desaparecimento" verdadeiro. 2. O artificialismo teórico escolhe variáveis privilegiadas: enquanto a mecânica quântica ortodoxa admite todas as variáveis do espaço de Hilbert, que são tratadas sempre de forma equivalente (muito parecido com as bases compostas de seus autovetores), a interpretação de Bohm requer que algumas variáveis tenham um conjunto de "privilégios", tratadas classicamente – principalmente a posição. Não existe razão experimental para pensar que algumas variáveis são fundamentalmente diferentes de outras.

A teoria de De Broglie–Bohm tem uma história de diferentes formulações e nomes. Nesta seção, cada estágio recebe um nome e uma referência principal.

Os pesquisadores realizaram o experimento ESSW. Eles descobriram que as trajetórias dos fótons não são surrealistas, afinal, mas mais precisamente que os caminhos podem parecer surrealistas, no entanto apenas se alguém não levar em conta a não localidade inerente à teoria de Bohm.