Volume 26: Pages 582-591, 2013
Rethinking Alain Aspect’s 1982 Bell test experiment with delayed choice
Jeffrey H. Boyda)
57 Woods Road, Bethany, Connecticut 06524, USA
The Theory of Elementary Waves (TEW) is under development as a possible alternative to quantum mechanics. A minimum requirement for any such theory would be that it must be able to explain the delayed choice experiments of quantum mechanics (QM), and explain a vast amount of quantum mathematics. This is the third in a series of articles proposing that TEW can explain delayed choice experiments. Whether or not TEW provides substantial insight into quantum math is beyond the scope of this article. This article focuses on an elementary wave explanation of the Bell test experiment, published in 1982 by Aspect et al., We propose that elementary bi-waves are able to explain the experiment, without the concept of nonlocality. TEW is not a local hidden variable theory. Our model does not sneak through some loophole in Bell’s Theorem, but lies outside the jurisdiction of Bell’s Theorem. Although there are experiments for which TEW and QM predict different outcomes, the Bell test experiments cannot make that distinction. The model presented in this article is the ONLY model that claims to explain Aspect’s experiment in such a way as to preserve the concept of there being a local physical reality independent of the observer, at the quantum level. TEW comes in two varieties: the original version, and a more advanced form. According to the original TEW, waves (or rays) normally come from the detectors, and a particle follows them backwards. How could rays come from the detectors? Everywhere in nature there are said to be rays of all wavelengths and polarizations, traveling in all directions at the speed of light, and time goes forwards only. This is not the Wheeler–Feynman time-symmetric theory, nor "backwards in time waves," nor “pilot waves.” The rays have properties: direction, wavelength, polarization, and amplitude. The wavelength of a ray corresponds to the momentum of a particle that will follow it, according to deBroglie’s formula λ = h/p. A more advanced version of TEW says that a ray (i.e., flux) traveling in one direction, can pair up with a coaxial ray traveling in the opposite direction, to form an object called a bi-ray or bi-flux. Particles can follow such a bi-ray as a pathway. The rays do no work: they neither push nor pull particles. They provide a possible trajectory. Particles are physically real, not in a superposition of states, not wave packets. TEW contradicts the idea of wave particle duality, an issue that will be addressed at the end of this article, when we rethink the Davisson Germer experiment. Why would anyone want a replacement for QM, which is so successful that our civilization would collapse without quantum technology? Leading QM proponents (such as James J. Binney of Oxford University) say there is something wrong with QM. It is such observations by QM experts that motivate an effort to “rethink everything.” For example, there is no consensus about how to understand wave function collapse. TEW offers solutions to such questions.
La Théorie des ondes élémentaires pourrait bien devenir une alternative à la mécanique quantique. Pour être considérée comme telle, cette théorie doit pouvoir expliquer les expériences à choix retardé en mécanique quantique et appuyer ou expliquer un vaste nombre de théories mathématiques dans ce domaine. Cet article est le troisième d'une série qui soutient le fait que la théorie des ondes élémentaires permettrait de comprendre les expériences à choix retardé. La question de la contribution de cette théorie aux mathématiques quantiques n'y est pas traitée. L'auteur de cet article s'attache principalement à démontrer, à l'aide des ondes élémentaires, l'expérience basée sur les Inégalités de Bell et publiée en 1982 par Aspect, Dalibard et Roger. Il part du principe que les ondes doubles élémentaires permettent d'expliquer cette expérience sans avoir recours au concept de choix retardé. La Théorie des ondes élémentaires n'est pas une théorie à variables cachées locales. Ce modèle dépasse le cadre du Théorème de Bell sans chercher à en exploiter d'éventuelles notions ambiguës. Bien qu'il existe des expériences pour lesquelles la Théorie des ondes élémentaires envisage des résultats différents de ceux prédits en mécanique quantique, cette distinction n'existe pas avec les tests sur les Inégalités de Bell. Le modèle présenté dans cet article est le SEUL qui explique l'expérience d'Aspect d'un point de vue quantique en affirmant qu'il existe une réalité physique locale qui ne dépend pas de l'observateur.Il existe une version d'origine et une version plus approfondie de la Théorie des ondes élémentaires. Selon la théorie d'origine, les ondes (ou rayons) proviennent normalement des détecteurs et sont suivies par une particule qui se déplace à rebours. Qu'est-ce qui prouve que ces rayons proviennent des détecteurs? Dans la Nature, les rayons possèdent toute sorte de longueurs d'onde et de polarisations et se déplacent dans toutes les directions à la vitesse de la lumière tandis que temps se déplace uniquement vers l'avant. Il ne s'agit pas ici de la Théorie de l'absorbeur de Wheeler et Feynman ni de “propagation à rebours des ondes” ou d'“ondes pilotes”. Les rayons sont caractérisés par une direction, une longueur d'onde, une polarisation et une amplitude. Dans sa formule λ = h/p, De Broglie définit la longueur d'onde d'un rayon comme la quantité de mouvement d'une particule qui le suit. Dans sa version plus approfondie, la Théorie des ondes élémentaires déclare qu'un rayon (ou flux) qui se déplace dans une direction peut s'associer à un rayon coaxial qui se déplace dans le sens opposé pour former un objet bi-rayon ou bi-flux. Les particules peuvent se déplacer sur cet objet comme sur une trajectoire. Les particules ne sont pas poussées ni tirées par les rayons. Ceux-ci n'interagissent pas avec les particules. Ils leurs fournissent uniquement un chemin sur lequel se déplacer. Les particules sont des objets physiques réels qui ne découlent pas de la superposition d'états ni de paquets d'ondes. La Théorie des ondes élémentaires conteste l'idée de dualité onde-particule. Ce point est traité à la fin de l'article dans le cadre d'une nouvelle étude sur l'expérience de Davisson Germer.Personne ne veut remplacer la mécanique quantique et mettre en péril un monde essentiellement bâti sur la technologie quantique. Pourtant, les plus grands théoriciens en mécanique quantique (James J. Binney de l'Université d'Oxford, par exemple) disent que certains postulats ne fonctionnent pas. Face à de telles déclarations, il est important de “tout repenser”. Et si les experts en mécanique quantique ne parviennent pas à se mettre d'accord sur l'interprétation de la réduction du paquet d'onde, par exemple, la Théorie des ondes élémentaires, elle, y apporte des réponses.
Key words: Theory of Elementary Waves, TEW, Lewis E. Little, biwaves bi-waves, biflux bi-flux, wave particle duality, Aspect, Dalibard, and Roger, local hidden variable theory, Bell’s Theorem, Davisson Germer experiment.
Received: May 5, 2013; Accepted: October 8, 2013; Published Online: December 30, 2013
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