[論文レビュー] Imaginary part of action, Future functioning as hidden variables

H. B. Nielsen|ArXiv.org|Nov 20, 2009

International Science and Diplomacy参考文献 21被引用数 7

ひとこと要約

この論文は、作用の虚数部が将来の境界条件を支配することで、後向き因果性を可能にし、量子測定問題を、結果を決定論的に計算可能にする方法で解決する「複雑作用モデル」を提案する。宇宙の全歴史を複雑作用原理によって固定することで、モデルは高Higgs粒子生成（例えば、SSC や LHC での実験）が、将来に影響を与える制約を引き起こし、そのような実験が成功しないように予測する。これは、量子力学における新しいスーパードターミニスティック枠組みを提供する。

ABSTRACT

A model -- by myself and Masao Ninomiya -- which in principle predicts the initial conditions in a way as to minimze a certain functional of the history of the Universe through both past and future -- a functional conceived of as an imaginary part of the action -- is suggested to be also helpful in solving some problems for quantum mechanics. Especially as our model almost makes it possible in principle to calculate the full history of the universe, it even makes it in principle calculable, which one among several measurement results in a quantum experiment will actually be realized! Our "complex action model" thus is a special case of superdeterminism - in Bells way - and does not have true causality, but rather even in some cases true backward causation. In fact we claim in our model that the SSC (Superconducting Supercollider) were stopped by the US Congress due to the backward causation from the big amounts of Higgs particles, which it would have produced, if it had been allowed to run. The noumenon ("das Ding an sich") in our model is the Feyman path integrand or better some fundamental quantities determined from second order effects of the latter integrand.

研究の動機と目的

• 複雑作用原理に基づく時間対称的かつスーパードターミニスティックなモデルを導入することで、量子力学の基礎的問題を解決すること。
• 標準的な確率的解釈とは対照的に、量子実験でなぜ唯一の測定結果しか実現されないかを説明すること。
• 特に高Higgs粒子生成のような将来の物理的状態が、作用の虚数部を介して過去の出来事に影響を与える可能性があると提唱すること。
• 初期条件の見かけ上の微調整が、虚数作用関数のグローバル最小化によって説明可能であるメカニズムを提供すること。
• 実験の失敗（例：SSC、LHCの遅延）を、将来のHiggs粒子生成に起因する後向き因果性の結果として解釈すること。

提案手法

• モデルは複雑作用関数を用い、その虚数部はファインマン経路積分の2次効果から導出され、基本的な力学的量として扱われる。
• 全時空歴史にわたって作用の虚数部を最小化するグローバルな変分原理を定式化し、過去および未来の境界条件を固定する。
• モデルは、宇宙を時間のない数学的構造として扱い、「神」はあらかじめ全歴史を計算する時間のない観測者として概念化される。
• 現象界（「Ding an sich」）と知識との間に非分離的結合を導入し、経路積分の2次効果が物理的現実を符号化する。
• 量子測定に適用する際、作用の虚数部が最小化されると、経路積分に寄与する寄与は唯一の結果に集中することを示す。
• Higgs質量項に大きな虚数成分（m_Higgs² = m_R² + i m_I²）があると、Higgs粒子生成が抑制され、加速器の運転に将来の影響を及ぼす制約が生じると推測する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 将来の状態が過去の出来事に影響を与えるスーパードターミニスティック枠組みにおいて、量子力学を一貫して解釈できるか？
• RQ2 作用の虚数部が、量子実験における一意な測定結果の選択にメカニズムを提供するか？
• RQ3 SSCのキャンセルやLHCの遅延といった実験の失敗は、高Higgs粒子生成に起因する将来の影響を及ぼす制約によって説明可能か？
• RQ4 ヒerarchy問題は、Higgs質量項の実数部が虚数部に対して抑制されていることと関係があるか？
• RQ5 測定結果を含む宇宙の全歴史は、複雑作用原理から計算可能か？

主な発見

• モデルは、作用の虚数部を最小化する唯一の量子測定結果のみが現れることを予測し、これが経路積分において支配的になると主張する。
• 標準的な量子力学とは対照的に、モデルは量子実験でどの検出器が反応するかを原則的に計算可能であると主張する。
• 超伝導スーパーキッカー（SSC）のキャンセルは、仮想的な大量Higgs粒子生成に起因する将来からの後向き因果性の結果であると解釈される。
• 2008年10月の大型ハドロン衝突型加速器（LHC）の遅延も、高Higgs粒子生成の可能性に起因する将来の影響を及ぼす制約の結果であると同様に説明される。
• モデルは、Higgs質量項の虚数部（m_Higgs²|_I）が実数部（m_Higgs²|_R）よりも顕著に大きいとし、自然界におけるHiggs粒子生成の抑制を示唆する。
• モデルは、宇宙の初期条件が任意ではなく、虚数作用のグローバル最小化によって決定され、時間対称的かつ決定論的な現実の記述が得られると主張する。