Наука Читати оригінал на Nature 1 хв читання 1

Механіка Бома витримала перевірку квантовим тунелюванням

Нова публікація в журналі Nature (том 653, 2026) захищає бомівську механіку — детерміністичну інтерпретацію квантової теорії — від тверджень про її спростування тунельним дослідом. Фізики A. Drezet, D. Lazarovici та B.M. Nabet проаналізували результати експерименту Sharoglazova та співавторів, опублікованого у Nature 2025 року, де дослідники заявляли, що виміряне співвідношення енергії й швидкості квантових частинок суперечить передбаченням бомівської теорії. У своїй відповіді Drezet і колеги за допомогою числового моделювання траєкторій Бома показали, що спостережувані результати насправді сумісні з цією інтерпретацією, а не спростовують її. Бомівська механіка, розроблена фізиком David Bohm у 1950-х роках, постулює, що частинки мають визначені траєкторії, керовані хвильовою функцією — так звана теорія пілотної хвилі. Дослідження підтримане Ізраїльським науковим фондом (грант 1597/23 до D. Lazarovici). Суперечка відображає ширшу дискусію у фізиці щодо правомірних інтерпретацій квантової механіки.

Механіка Бома витримала перевірку квантовим тунелюванням — ілюстрація до новини в рубриці «Наука»
Механіка Бома витримала перевірку квантовим тунелюванням — ілюстрація до новини в рубриці «Наука» · Джерело зображення: Nature

Бомівська механіка є однією з небагатьох математично послідовних альтернатив копенгагенській інтерпретації квантової теорії. На відміну від стандартного підходу, де частинки до моменту вимірювання не мають визначеного положення чи імпульсу, теорія Бома стверджує, що вони завжди рухаються за конкретними траєкторіями, напрямок яких визначається «пілотною хвилею». За даними Nature, стаття Drezet, Lazarovici та Nabet є прямою відповіддю на публікацію 2025 року, яка поставила під сумнів здатність бомівської механіки коректно описати результати квантового тунелювання — явища, коли частинка проходить крізь потенційний бар'єр, який класична фізика вважає непереборним.

Суть наукової суперечки

У 2025 році Sharoglazova і співавтори в Nature (том 643) опублікували результати, де енергетично-швидкісні залежності тунелюючих квантових частинок начебто суперечили передбаченням теорії Бома. Дослідники виміряли часи тунелювання фотонів і зробили висновок, що ефективна швидкість частинок у бар'єрній зоні перевищує класично очікувану — так зване надбар'єрне прискорення, яке, на їхню думку, несумісне з детерміністичними траєкторіями Бома. Ця заява отримала широкий резонанс, оскільки проблема тунельного часу залишається дискусійною вже кілька десятиліть.

Drezet, Lazarovici та Nabet оскаржують саму інтерпретацію цих результатів. За допомогою числового моделювання бомівських траєкторій автори демонструють, що теоретичний формалізм Бома не передбачає тих закономірностей, на спростування яких посилалася попередня група. Ключовий аргумент: формальна еквівалентність між рівняннями Максвелла та теорією де Бройля–Бома для двовимірних оптичних мікрорезонаторів означає, що результати з тунелюванням фотонів не є прямим тестом бомівської механіки в тому сенсі, в якому це стверджували Sharoglazova та колеги. Іншими словами, некоректна сама постановка «виклику» теорії.

Перспективи дискусії

Ця публікаційна полеміка ілюструє, що питання інтерпретації квантової механіки залишається активною науковою дискусією, а не лише філософською проблемою. Паралельно з'явилися препринти H. Nikolic та Wang і співавторів (обидва 2025), які також захищають сумісність тунелювання з теорією Бома — це свідчить про широкий відгук спільноти на виклик 2025 року. Остаточне слово залишається за незалежними експериментальними перевірками на різних квантових системах.

Telegram

Свіжі новини у нашому Telegram

Отримуйте миттєві сповіщення про нові публікації в рубриці «Наука»

@proscienceandevenmore