[論文レビュー] 100 Years of Quanta: Complex-Dynamical Origin of Planck's Constant and Causally Complete Extension of Quantum Mechanics

Andrei P. Kirilyuk|ArXiv.org|Dec 14, 2000

Quantum Mechanics and Applications参考文献 33被引用数 14

ひとこと要約

本論文は、2つの相互作用するプロトフィールドに基づき、因果的完全性と動的多値性を備えた量子力学の拡張を提案する。プランク定数とすべての量子現象が、不可約な複素ダイナミクスから導かれる。量子力学の基礎的謎を解き明かし、量子化と普遍性が系の内的な複雑性から自然に生じることを示す。この理論は、プロトフィールド相互作用に裏打ちされた単一の因果的枠組みの中で、量子力学、相対性理論、場の理論を統合する。

ABSTRACT

On 14 December 1900 Max Planck first formulated the idea of energy quanta related to a new universal constant now known as Planck's constant. Despite the following progress of thus initiated "quantum mechanics", the physical origin of both quantization and universality of Planck's constant remains mysterious, as well as other "peculiar" properties of quantum dynamics. In this paper we review a recent causal extension of quantum mechanics consistently explaining all its "mysteries" by irreducibly complex, "dynamically multivalued" behaviour of the underlying system of two interacting protofields (quant-ph/9902015, quant-ph/9902016). The theory contains no imposed postulates or entities except one, unavoidable assumption about the physical nature of the protofields. All the observed entities and their properties, starting from physically real space, time, and elementary particle structure, are consistently derived, in exact correspondence with their emergence in real, irreducibly complex system dynamics. The latter provides also natural (dynamic) unification of the causally extended versions of quantum mechanics, relativity, and field theory, including unification and causal understanding of particle interaction forces. Realism and wholeness of the obtained world picture are in agreement with the "absolute reality" quest of Max Planck and confirm his famous doubts about the conventional scheme of quantum mechanics (cf. quant-ph/9911107, quant-ph/0101129). We describe various applications of the obtained results providing successful solution to many fundamental and practical problems dangerously stagnating within conventional approaches.

研究の動機と目的

• プランク定数の物理的起源と、量子力学の基礎的矛盾の長年の謎を解明すること。
• 任意の仮定を含まずに因果的完全で現実的な量子力学の拡張を提供すること。
• 動的で多値的なプロトフィールド系を通じて、量子力学、相対性理論、場の理論を統合すること。
• 素粒子、空間、時間、相互作用を、不可約に複雑な系のダイナミクスから導出すること。
• 従来の量子力学の確率的枠組みに代わって、決定論的ダイナミクスを導入することで、マックス・プランクの「絶対的現実」のビジョンを実現すること。

提案手法

• 宇宙を、本質的に複雑で動的多値性を示す2つの相互作用するプロトフィールドの系としてモデル化すること。
• 動的冗長性の枠組みを用いて、プロトフィールド相互作用における不可約な複雑性を記述すること。
• 空間、時間、素粒子といった物理的実体を、プロトフィールドダイナミクスからの一貫した出現として導出すること。
• 同じ根本的ダイナミクスの出発点として、量子力学、相対性理論、場の理論を因果的かつ統一的な結果として再構築すること。
• 複雑ダイナミクス系の自然なパrameterとしてプランク定数を導出することで、観測事象と整合性を保つこと。
• プロトフィールドの物理的性質とその相互作用にのみ依存し、便宜的な仮定を避けること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 根本的に因果的枠組みの中で、プランク定数の物理的起源は何か？
• RQ2 任意の仮定を導入せずに、量子力学を因果的完全性へと拡張することは可能か？
• RQ3 量子力学、相対性理論、場の理論の統合は、単一の動的系から生じるか？
• RQ4 素粒子、空間、時間はどのようにプロトフィールド相互作用から出現するか？
• RQ5 量子現象の不可約な複雑性は、内在的不確実性ではなく、動的で多値的な系によって説明可能か？

主な発見

• プランク定数は、任意の定数として仮定されるのではなく、複素ダイナミクス系の自然なパrameterとして出現する。
• 波粒二重性や重ね合わせを含む、すべての観測可能な量子現象が、2つの相互作用するプロトフィールドの不可約な複雑性から生じる。
• 理論は因果的で現実的かつ包括的整合性を持つ宇宙像を提供し、マックス・プランクの絶対的現実への探求と整合する。
• 相対性理論、量子力学、場の理論は、同じプロトフィールド系の因果的・動的結果として統合される。
• 従来のアプローチで停滞している量子基礎論の長年の問題が、本フレームワークによって解決される。
• 導出された世界像は因果的完全性を備えており、確率的解釈や測定の仮定を一切必要としない。