量子力学描述了亚原子粒子的非常规特性，例如它们能够存在于多种状态的叠加中(正如薛定谔的猫类比所推广的那样)，以及能够穿越障碍，这种现象称为量子隧穿。

在《自然》杂志上发表的一篇报道中，一组研究人员测试了玻姆力学的一个独特方面，这是量子理论的另一种解释。这种对经典量子理论的扭曲预测，隧穿量子粒子将在无限长的屏障内保持“静止”。因此，它在屏障内停留的时间(称为停留时间)将是无限的。

在经典的量子物理学“哥本哈根”诠释中，光子和其他亚原子粒子以概率波的形式存在，在被观测之前没有确定的位置。当被观测到时，粒子的波形坍缩为具有确定位置的离散粒子，正如著名的双缝实验所证明的那样。

另一种玻姆解释认为粒子仍然是点状物体。在该模型中，粒子的位置由一些未测量的“隐藏”变量决定，而它们的轨迹由导航波引导，从而呈现出波粒二象性。

这两种解释都做出了许多相同的预测，但它们在描述粒子基本性质的方式上却有很大不同。

为了检验玻姆力学的独特预测，即光子在穿过无限长度的屏障时实际上可以保持时间冻结，研究人员设计了一个实验，对于光子来说，可以模拟无限长的屏障。

该装置由一对特制的镜子夹在一起构成。下方的镜子上蚀刻有纳米级斜面和一对平行波导。通过用激光照射斜面，研究人员可以产生光子并控制其动量。

当光子沿着波导传播并隧穿到屏障时，它们也会隧穿到次级波导中，并以恒定的速率在两者之间来回跳跃，从而使研究团队能够计算出它们的速度。

通过将这个时间元素与屏障内光子的衰减率测量相结合，研究人员能够计算出停留时间，并发现停留时间是有限的。

研究人员写道：“我们的发现有助于正在进行的隧穿时间争论，并且可以被视为对量子力学中玻姆轨迹的检验。关于后者，我们发现测量的能量-速度关系与玻姆力学中引导方程假设的粒子动力学不一致。”

这一结果挑战了玻姆的预测，但并未排除它。由于研究人员的实验是一个依赖于各种假设的模拟实验，其结果并非定论，而且本身也可能受到质疑。

更多信息： Violetta Sharoglazova 等人，《量子粒子的能量-速度关系挑战玻姆力学》，《自然》(2025)。N&V：隧穿光子挑战量子力学的解释，《自然》(2025)。期刊信息： 《自然》