[論文レビュー] Are there alternatives to our present theories of physical reality?

Peter Rowlands|ArXiv.org|Dec 17, 2009

Biofield Effects and Biophysics参考文献 4被引用数 5

ひとこと要約

本稿では、現在の物理理論が局所性および観測可能性に関する古典的直感によって制約されていると主張し、物理的現実が基礎物理学に根ざした非局所的・構造的原理によってよりよく理解できるかもしれないと提案している。量子力学と相対性理論の基本的要素を再考することで、ロウランドズは、物理的現実が局所的観測によって定義されるのではなく、より深い非局所的本体論的構造によって定義されるという一貫した代替枠組みを提示する。

ABSTRACT

Our notions of what is physically 'real' have long been based on the idea that the real is what is immediately apprehended, that is the local or observable, the physically tangible, though there has always been an alternative philosophical notion that the 'real' is some kind of ontological structure beyond immediate apprehension, and so inaccessible through physics. However, quantum mechanics, with its intrinsic nonlocal correlations, has seemingly left us with a dilemma by showing that fundamental physical theories cannot be both real and local. Reality cannot be reconstructed as a deterministic projection from physical observations. Many people think that the problem lies with quantum mechanics, but, in fact, it is more likely to be a result of unrealistic expectations. We have assumed that fundamental physics ought to be compatible with normal (macroscopic) experience. If, however, we go beyond our current high-level physical theories to the basic elements from which they are constructed, we see that a pattern emerges that gives us a very different and much more coherent understanding of what is meant by physical 'reality'.

研究の動機と目的

• 物理的現実が局所的かつ直接観測可能でなければならないという仮定を、古典的直感が示唆するものに挑戦すること。
• 量子非局所性が提起する基礎的ジレンマに応えること：物理がどのようにして現実的かつ非局所的であることができるのか？
• 根本的な物理理論が巨視的経験に束縛されるべきではなく、より深い構造的レベルで再考されるべきであることを主張すること。
• 物理の基本的要素を再解釈することで、現在の物理理論の整合的な代替理論が生じうるかを検討すること。
• 「現実」が観測から生じるのではなく、非局所的構造から生じるという哲学的かつ物理的枠組みを提示すること。

提案手法

• 非局所性に焦点を当て、哲学的視点から量子力学および相対性理論の概念的基盤を分析すること。
• 物理的現実を、局所的・観測可能な実体の集合としてではなく、即時把握を超えた本体論的構造として再解釈すること。
• 高レベルの物理理論からの洞察を活用して、その基礎的構成要素に遡り、繰り返し現れる非局所的パターンを明らかにすること。
• 物理理論が巨視的経験と一致しなければならないという仮定に対する哲学的批判に取り組むこと。
• 構造的実在論の枠組みを用いて、物理的「現実」が非局所的かつ不変の構造から生じるという性質を再解釈すること。
• 招待講演の形式で議論を展開し、アントン・ツァイリガーらを含む量子基礎論における基礎的論争に参加すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 物理的現実は非局所的かつ非観測可能であるが、それでも本体論的に現実的であると理解できるか？
• RQ2 なぜ私たちは、基礎物理学が巨視的経験と整合しているべきだと仮定するのか？
• RQ3 局所的観測を越えて、現在の物理理論の背後に存在する代替的本体論的構造は何か？
• RQ4 量子非局所性は、古典的現実像が局所的に把握可能であるという考え方に、どのように挑戦するか？
• RQ5 量子力学と相対性理論を、局所的観測量を必要とせずに統合する、より深い非局所的構造は存在するか？

主な発見

• 本稿は、量子力学における非局所性のジレンマが、量子理論自体に起因するのではなく、局所性に関する不切実な期待に起因するものであると結論づける。
• 物理的現実は観測からの決定論的投影として再構築できないため、観測に基づく現実像という古典的見解に挑戦する。
• 巨視的直感を越えて基礎的要素を再考することで、現在の物理理論の整合的な代替理論が生じる。
• 物理的現実の真の基盤は、局所的観測量ではなく、非局所的・構造的原理である可能性がある。
• 本稿は、「真の現実」は即時観測可能なものではなく、直接把握を超えた背後にある本体論的構造であると示唆する。
• 提示された枠組みは、量子非局所性と整合的であり、相対性理論と量子理論をより深いレベルで統合する可能性を秘めた、物理的現実の性質に対する新たな視点を提供する。