[論文レビュー] Emission Origin for the Wave of Quanta

Sanjay M. Wagh|ArXiv.org|Jul 7, 2009

Quantum Mechanics and Applications参考文献 7被引用数 3

ひとこと要約

この論文は、量子の波動的性質が場の力学や力に起因するのではなく、発生プロセスそのもの、特に時間経過に伴い変化する発生元の空間的位置に起因すると提案する。振動する源からの発生をモデル化することで、波打つ量子のフラックスが得られ、場の概念やニュートン的力に依存せずに、黒体放射のプランク則を再現する。これは、量子理論の確率的枠組みに決定論的基盤を与える可能性を示唆する。

ABSTRACT

We argue that certain assumptions about the process of the emission of the quanta by their (oscillating) emitter provide for their changing (oscillatory) flux at any location. This mechanism underlying (such) wave phenomena is not based, both, on the newtonian notion of force and the field concept (of Faraday, Maxwell, Lorentz and Einstein). When applied to the case of thermal radiation, this emission origin for the wave of quanta is shown here to be consistent with the laws of the black body radiation. We conclude therefore also that a conceptual framework, which is not rooted in the notion of force and in the field concept, may provide a deterministic basis underlying the probabilistic methods of the quantum theory.

研究の動機と目的

• 場理論や力に依存しないで、量子の波動的フラックスを、振動する源からの発生の力学によって説明すること。
• アインシュタインが自発的放出の統計的性質に不満を抱いていたのを補い、決定論的基盤を求める。
• プランクの関係式 ε = hν が仮定されるのではなく、発生特性から導かれる可能性を示すこと。
• 場の概念が量子理論の基礎的役割を果たすことを疑問視し、場を用いずとも黒体放射と整合する点を示すこと。
• 量子力学の確率的手法が、力や場の概念に依存しない決定論的発生プロセスによって裏付けられる可能性を検討すること。

提案手法

• 発生源の軌道上での時間的変化に伴い、各発生イベントが異なる空間的位置から発生するようにモデル化する。
• 連続する発生点を中心とする球面波フロントを構築し、観測点での時間変化するフラックスを導出する。
• 熱平衡状態にあるキャビティを用いて、黒体放射の条件を模倣する発生ベースの波動モデルを適用する。
• ボーズの手法にインspiredされた統計力学的原則を用いて、エネルギー状態における量子の最も確実な分布を計算する。
• 発生ダイナミクスからスペクトルエネルギー密度を導出し、事前に ε = hν を仮定せずにプランク則を再現することを目的とする。
• 発生モデルが周波数ごとの正しいエネルギー分布を生み出すことで、プランク則との整合性を示す。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 場や力の概念に依存せずに、発生プロセスそのものが量子の波動的性質を説明できるか？
• RQ2 発生源の振動運動が、遠くの点で自然に波打つ量子フラックスを生み出すか？
• RQ3 黒体放射のプランク則が、ε = hν を仮定せずに発生ダイナミクスから導けるか？
• RQ4 量子の自発的放出の統計的性質の背後に決定論的メカニズムがあるか？
• RQ5 量子理論の確率的枠組みが、場や力に依存しない発生メカニズムによって裏付けられるか？

主な発見

• 振動する源からの発生の時間的変化する空間的発生源に起因し、波動方程式や場を仮定せずに、量子の波打つフラックスが自然に生じる。
• 熱平衡状態下で、このモデルは黒体放射のプランクのスペクトルエネルギー密度関数を再現する。
• ε = hν を事前に仮定せず、発生ダイナミクスからプランク則を導出できたため、この関係式が発生ダイナミクスから生じる可能性が示唆される。
• このアプローチにより、自発的放出の決定論的基盤が提供され、アインシュタインが長年にわたり懸念していた量子過程の統計的性質に対する疑問に応える。
• 量子理論の確率的手法が、力や場の概念に依存しない決定論的フレームワークによって裏付けられる可能性が支持される。
• このモデルは、量子理論における場の概念の必要性を疑問視し、アインシュタインが後年、連続場を根本的実体と見なすことに対して懐疑的であった立場と整合する。