本周是法国物理学家路易·德布罗意 （Louis de Broglie） 博士论文一百周年纪念，该论文后来因“发现电子的波动性质”而获得诺贝尔奖。这一发现构成了量子力学的一个核心方面，并导致了他著名的“导波”理论，该理论为制定量子力学本身的理论提供了一种替代方法。然而，德布罗意很快就否认了他自己的理论。但原因是什么呢？

量子力学理论描述了物质在小尺度上的行为，例如原子或电子的行为。它的发现可以追溯到 20 世纪初，但关于它的许多问题仍然存在争议。这主要是由于该理论令人费解的特点。例如，电子等量子粒子的行为有时像粒子，有时像波。

20 世纪初发展起来的哥本哈根解释得出结论，量子世界不能根据经典物理概念进行分析。这种观点遭到了一些反对，包括阿尔伯特·爱因斯坦在内的许多科学家都在寻找对量子行为怪异性的因果和机制理解。德布罗意是拒绝哥本哈根读数的人之一，他在 1927 年提出了他的导波理论。根据这个模型，物质由粒子组成，其运动由“量子波”引导，从而解释了粒子波动行为的原因。

然而，在德布罗意发现几年后，他放弃了他的理论。是什么促使他改变了主意，他的工作对科学界产生了什么影响？

放弃引航波理论的原因有多种。然而，该模型的两个特点使其特别可疑。首先，它表明一个粒子的运动可以取决于另一个粒子的运动，即使根据爱因斯坦的相对论，它们的距离应该禁止任何相互作用。

此外，导波没有明确的物理含义。与海浪或电磁波等常规波不同，它不是在我们的三维物理空间中演变的波。相反，它是在具有大量维度的抽象数学空间中展开的波，使其难以解释。

导波的这些方面对德布罗意来说非常令人不安，他在随后的著作中明确放弃了他的理论。他更深层次的抱负是开发一种有点不同的方法，称为“双重解决方案理论”。它的主要对象是一个不那么抽象的波浪，它将在我们熟悉的空间中展开。这种替代模型会更加直观和易于理解。

然而，这种方法的数学复杂性相当大。德布罗意一直从事这个项目直到他生命的尽头，尽管它从他的物理学家同行那里获得的兴趣有限。

De Broglie 的工作对科学界产生了深远的影响。美国物理学家大卫·玻姆 （David Bohm） 于 1952 年独立重新发现了导波理论。Bohm 和许多其他后来的研究人员并没有因为这个模型的奇怪而拒绝它，而是接受了赋予它意义的挑战。与该理论的确切内容和解释有关的问题今天仍在争论。

此外，德布罗意研究的双重解决方案理论并没有被完全放弃。一些当代物理学家仍在研究它的公式。这种方法有朝一日可能会帮助我们在小范围内更好地了解我们的世界，减少对我们经典直觉的影响。