尽管有量子物理的本质，许多人仍然认为我们在一个确定性的宇宙中

关键要点

一，在放射性和量子物理学发现之前，每个粒子和相互作用都被认为是完全服从确定性方程的。二，量子力学只能得出结果的不确定概率分布。三，涉及隐藏变量的主要确定性解释被称为玻姆力学，它唯一明显的预测被证伪了。

Ⅰ

历史上关于支配宇宙的法则有一个说法：如果你知道一个系统的足够信息，你可以准确地预测这个系统在未来的行为。经典的运动方程是完全确定的，牛顿和爱因斯坦的万有引力定律都是确定性的，甚至控制电和磁的麦克斯韦方程组也是100%确定的。

但从19世纪晚期开始的一系列发现颠覆了宇宙的图景。从放射性和放射性衰变开始，人类慢慢揭示了现实的量子本质，对我们生活在一个确定性宇宙的想法产生了怀疑。可以预见的是，现实的许多方面只能以统计方式进行讨论，我们可以提出一组可能的结果，但哪些结果会发生以及何时发生，无法精确确定。

避免“量子怪异”的必要性的希望得到了包括爱因斯坦在内的许多人的支持，其中最引人注目的替代决定论是由路易斯·德布罗意和大卫·玻姆提出的。几十年后，玻姆力学终于接受了实验测试，但失败了。

Ⅱ

我们可以进行各种各样的实验来说明我们量子现实的不确定性。在各种条件下，这种固有的量子行为出现在各种物理系统中，无论是单个粒子还是复杂的粒子系统。尽管物理学家已经能够写下控制这些量子系统的规则和方程，包括泡利不相容原理、海森堡不确定性原理、薛定谔方程等等，但在没有进行测量的情况下，我们只能预测可能的结果。

不知为何，在量子系统中，测量行为似乎是一个非常重要的因素，它与我们生活在一种独立于观察者的“独立现实”的想法相悖。一个物理系统的性质以前被认为是固有的和不可改变的，比如位置、动量、角动量，现在这些物理量突然变得只能达到一定的精度。此外，测量这些性质的行为，需要与另一个某种类型的量子相互作用，在同时增加其他可测参数的不确定性或不确定性的同时，从根本上改变甚至决定了这些值。

我们现在所说的哥本哈根量子力学解释背后的中心思想是，在观察发生的关键时刻之前，没有什么是确定的。一切不能根据已知的东西精确计算出来的东西都可以用某种波函数来描述，直到进行测量的关键时刻，波函数的描述被一个单一的、确定的现实所取代，有些人将其描述为波函数的坍缩。

正是这种程度的怪异令许多人反感。爱因斯坦可能是最著名的，他对现实在某种程度上是随机的感到震惊，这一立场都可以归结为爱因斯坦的一句名言：上帝不会拿宇宙掷骰子。虽然爱因斯坦自己从来没有提出一个替代方案，但和他同一个时代的德布罗意却提出了他的想法。

Ⅲ

在量子力学的早期，德布罗意提出不仅光具有波动性，在适当的量子条件下，物质本身也具有波状性质，他计算“物质波”波长的公式至今仍被广泛使用。在德布罗意的量子物理学中，总是有一些具体的粒子，它们具有确定的(但并不总是精确测量的)位置，它们被这些量子力学波函数引导着穿过空间，他称之为“导波”。尽管德布罗意的量子物理学版本不能用一个以上的粒子来描述系统，而且还面临无法测量或准确识别引导波的“物理”挑战，但它代表了哥本哈根解释的一个有趣的替代方案。

不受量子幽灵的怪异规则支配，有一个潜在的、隐藏的现实是完全确定性的。德布罗意的许多观点被其他研究人员扩展了，他们都试图找到一种不那么“可怕”的替代量子现实的方法。最著名的引申要归功于物理学家大卫·玻姆，他在20世纪50年代提出了自己对量子物理学的解释：德布罗意-玻姆理论。

在这个想法中，潜在的波动方程，和哥本哈根解释中的传统薛定谔方程是一样的。然而，还有一个引导方程作用于波函数，像粒子位置这样的属性可以从这个引导方程的关系中提取出来。这是一种明确的因果，确定性的解释，具有基本的非局部性。

但这种解释也有其自身的困难。首先，你不能用导波理论来恢复经典动力学。事实上，粒子本身不会以任何方式影响波函数；相反，波函数描述了每个粒子或粒子系统的速度场，你必须应用适当的“引导方程”来找出粒子的位置。

考虑下面的例子：一个粒子漂浮在流动的河流上。在牛顿力学中，球发生的事情很简单。球有质量，这意味着它有惯性，遵循牛顿三大定律。如果它受到外力的作用，它会通过著名的方程F=ma加速。

但在玻姆力学中，河流的流动决定了波函数的演化，波函数应该优先停留在河流的中心。这显示了导航波理论概念上的困难：如果你想让你的粒子像冲浪者一样骑在波函数上，你得通过各种扭曲的方式才能回到我们熟悉的经典力学。这一切是非常违反直觉的。

然而，某些事情违反直觉，甚至是不合逻辑的，并不意味着它就是错误的。物理行为往往比我们想象的更奇怪，这就是我们总是要用严酷的实验现实来面对我们预测的原因。不幸的是，在2015年的一项实验中，玻姆力学的一项明显预测被证伪了。