[論文レビュー] Quantum Mechanics and the Cookie Cutter Paradigm

Ulrich Mohrhoff|ArXiv.org|Sep 1, 2000

Quantum Mechanics and Applications参考文献 20被引用数 7

ひとこと要約

この論文は、空間が境界によって内蔵的に分割されているという神経生理学的根拠に基づく仮定、すなわち『クッキー型パラダイム』を挑戦する。この仮定は、生地から切り出された物理的対象のように空間が境界によって分けられているとみなすものであるが、論文はこれが量子力学に古典的空間的形態を強制することで歪めていると主張する。代わりに、物理的空間は事前に存在する舞台ではなく、実体間の空間的関係から生じるものであると提唱し、根本的に形のない関係的実在論を提示する。この理論では、基本粒子は固有の形状を持たず、量子確率は無知ではなく、客観的な不確定性を反映しているとされる。

ABSTRACT

What has so far prevented us from decrypting quantum mechanics is the Cookie Cutter Paradigm, according to which the world's synchronic multiplicity derives from surfaces that carve up space in the manner of three-dimensional cookie cutters. This insidious notion is shown to be rooted in our neurophysiological make-up. An effort is made to liberate the physical world from this innate fallacy.

研究の動機と目的

• 量子力学における解釈的困難の根本的原因を『クッキー型パラダイム』、すなわち空間が表面によって本質的に分割されているという仮定であると特定すること。
• 空間を無限に分割可能で本質的に部分に分けられる集合論的枠組みとしての標準的認識が、量子力学と矛盾することを主張すること。
• 物質的対象同士の空間的関係の総体としての空間の関係的認識を発展させ、空間に内在的な構造を否定すること。
• 基本粒子が古典的直観とは対照的に、強い意味で数的に同一である、すなわち固有の形状を持たないことを示すこと。
• クッキー型パラダイムの起源を視覚認識の神経生理学的メカニズムにさかのぼらせ、科学的思考におけるその深く根付いた持続性を説明すること。

提案手法

• 二重スリット電子実験を分析し、空間的区別が空間自体に内在するのではなく、位置観測量に関する事実の存在に依存することを示す。
• 空間的関係を主たるものとし、空間が容器ではなく物質的実体間の関係のネットワークであるという関係的空間認識を提唱する。
• 主観的確率と客観的確率を区別し、反事後的および非反事後的条件付き確率の割り当てを用いて量子の不確定性をモデル化する。
• 「純粋で条件を一切含まない存在」を唯一の実体とし、そこから自己関係的空間的構造を通じて多様性が生じるとする概念を導入する。
• 網膜処理、境界検出、埋め込みメカニズムなどの神経生理学的証拠を用い、CCPの起源を知覚処理にさかのぼらせる。
• 境界と埋められた領域から構築される現象的世界と、形ではなく関係によって定義される物理的世界とを、図式的比較によって対比する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 なぜ量子力学の標準的解釈は、その基礎的パラドックスを解消できないのか？
• RQ2 物理的世界における空間と形の存在論的立場は何か？ そして、現象的世界とはどのように異なるのか？
• RQ3 『クッキー型パラダイム』は私たちの量子力学的理解をどのように歪めているのか？ その神経生理学的根拠は何か？
• RQ4 関係的で形のない空間および物質の認識は、量子力学およびその確率的構造と整合的であると言えるか？
• RQ5 基本粒子が数的に同一であるとはどういう意味か？ そして、これは古典的区別可能性の概念をどのように挑戦するのか？

主な発見

• 量子力学における空間的区別は、空間自体に内在するのではなく、位置観測量に関する事実の存在に依存する。これは、空間が本質的に分割されていないことを示唆する。
• 空間を $\mathbb{R}^3$ として集合論的にとらえる標準的認識は、本体論的に不適切である。なぜなら、内在的で無限に分割可能な部分を仮定しているが、これは量子の不確定性と矛盾するからである。
• 基本粒子は形のない、すなわちいかなる固有の形状や境界も持たない。これは古典的直観における点的または拡張的形状とは対照的である。
• 量子力学における客観的確率は、空間的および時間的関係の客観的不確定性を反映しており、空間的・時間的差別化の有限限界を示唆している。
• すべての基本粒子は強い意味で数的に同一である。これは、それらが単に類似しているのではなく、存在論的に根本的に区別不能であることを意味する。
• 『クッキー型パラダイム』は、境界と埋められた領域から現象的世界を構築する神経生理学的プロセスに根ざしており、空間的構造の内在的性質に関する深く根付いたが誤った信念を生み出している。