[論文レビュー] Submicroscopic Deterministic Quantum Mechanics

Volodymyr Krasnoholovets|ArXiv.org|Sep 3, 2001

Cold Fusion and Nuclear Reactions参考文献 15被引用数 22

ひとこと要約

本稿は、細胞的空間構造に基づく決定論的準微視的量子力学枠組みを提案する。粒子が運動する際に空間の基本励振子であるイントロンを生成する。この理論は、古典的ラグランジアンから量子力学を導出し、波動と粒子の二重性、スピン、プランク定数を粒子-イントロン相互作用から生じる現象として説明する。水素クラスタリングおよびラジオブレードの形態的変化による実験的裏付けを有する。

ABSTRACT

So-called hidden variables introduced in quantum mechanics by de Broglie and Bohm have changed their initial enigmatic meanings and acquired quite reasonable outlines of real and measurable characteristics. The start viewpoint was the following: All the phenomena, which we observe in the quantum world, should reflect structural properties of the real space. Thus the scale 10^{-28} cm at which three fundamental interactions (electromagnetic, weak, and strong) intersect has been treated as the size of a building block of the space. The appearance of a massive particle is associated with a local deformation of the cellular space, i.e. deformation of a cell. The mechanics of a moving particle that has been constructed is deterministic by its nature and shows that the particle interacts with cells of the space creating elementary excitations called "inertons". The further study has disclosed that inertons are a substructure of the matter waves which are described by the orthodox wave ψ-function formalism. The concept has allowed resolving the spin problem. The theory, or more exactly, the existence of inertons, has been verified experimentally: in rarefied gases, inerton clouds of atoms' electrons interact with a strong laser pulse; in a solid, atom's inertons induce an additional harmonic potential that contributes to the interatomic interaction (metal specimens and the KIO_3*HIO_3 crystal).

研究の動機と目的

• 波動関数の確率的解釈を根本的ものとしないことで、量子力学における基礎的かつ概念的な困難を解決すること。
• 空間の実在的物理的基盤（細胞的空間）を導入し、粒子が基本励振子と呼ばれるイントロンを通じて相互作用することで、量子力学に決定論を回復すること。
• 空間構造に基づく因果的隠れ変数理論を提供し、抽象的な ψ 関数の代わりにイントロンや粒子-イントロンダイナミクスといった物理的実体を導入すること。
• イントロンを重力相互作用の媒介者とし、物理的過程を予測可能とする観点から、量子力学と重力を統合すること。
• 従来の量子力学的および相対論的形式主義が失敗するプランクスケールにおける新しい力学を確立すること。

提案手法

• 約 10⁻²⁸ cm のスケールにおける空間の細胞的モデルを提案し、各セルが時空の構築単位として機能する。
• 空間基盤の基本励振子としてのイントロンの概念を導入し、運動する粒子が生成するものとして定義する。イントロンは粒子のダイナミクスを媒介する。
• 方程式 (16) および (23) に示されるラグランジュ形式に基づく力学を構築し、イントロン相互作用を明示的に含める。これにより運動方程式および解 (17–22) を得る。
• 粒子がイントロン雲との衝突によって生じる振動運動から、ド・ブロイの関係式 (E = hν, λ = h/p) を導出する。速度とド・ブロイ波長を結びつける。
• ハミルトニアン・ジャコビ形式 (方程式 25) を確立し、周期 ν⁻¹ における最小作用増分がプランク定数 h に等しいことを示す。
• 粒子の内在的脈動に起因するスピン補正を導入することで、ディラック方程式を行列形式に還元する。この補正はイントロン誘発効果として解釈される。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 実在の空間構造に基づく決定論的準微視的力学から、量子力学を導出可能か？
• RQ2 因果的枠組みにおいて、ド・ブロイ波長およびプランク定数の物理的起源は何か？
• RQ3 スピンが粒子の運動の内在的性質として説明可能か、それとも単なる仮定された量子数として扱われるべきか？
• RQ4 空間の基本励振子たるイントロンが、量子的性質および重力的相互作用の物理的基盤を提供できるか？
• RQ5 波動関数 ψ およびスピン形式は、イントロン雲のスケールに限定され、それ以上では物理的意味を失うのか？

主な発見

• 理論は、粒子がイントロン雲との衝突によって生じる振動運動から、ド・ブロイの関係式 (E = hν, λ = h/p) を導出する。振動周波数は 1/T = ν である。
• プランク定数 h は、ハミルトニアン・ジャコビ形式から導出された、1周期 ν⁻¹ 間の最小作用増分として特定される。
• スピンは粒子の内在的脈動として説明され、ハミルトニアンに行列補正を導入することで、ディラックの手法に類似した線形化が可能になる。
• FT-IR分光法による実験的証拠が、δ-KIO₃·HIO₃結晶内における水素原子のクラスタリングを確認した。これはイントロン誘発による結合ポテンシャルの変化と整合的である。
• 走査型電子顕微鏡による観察で、地球イントロン共振器の場に数週間露出されたラジオブレードに形態的変化が観察されたが、バルク構造には変化が認められなかった。
• イントロン場は、物理的および生物学的系における予測可能性の物理的基盤として提案される。Bounias (2002) は、この概念を生物的組織にまで拡張し、予測的演算子としての役割を示唆した。