[논문 리뷰] 100 Years of Quanta: Complex-Dynamical Origin of Planck's Constant and Causally Complete Extension of Quantum Mechanics

Andrei P. Kirilyuk|ArXiv.org|2000. 12. 14.

Quantum Mechanics and Applications참고 문헌 33인용 수 14

한 줄 요약

이 논문은 두 개의 상호작용하는 프로토파일드를 기반으로 하여 인과적으로 완전하고 역동적으로 다가치적인 양자역학의 확장 체계를 제안한다. 이는 플랑크 상수와 모든 양자 현상을 비가역적인 복잡한 역학에서 유도한다. 이 이론은 양자역학의 기초적 수수께끼를 해결하며, 양자화와 보편성이 체계의 내재적 복잡성에서 자연스럽게 유도됨을 보여주어, 인과적 프레임워크 내에서 양자역학, 상대성 이론, 장 이론을 통합한다.

ABSTRACT

On 14 December 1900 Max Planck first formulated the idea of energy quanta related to a new universal constant now known as Planck's constant. Despite the following progress of thus initiated "quantum mechanics", the physical origin of both quantization and universality of Planck's constant remains mysterious, as well as other "peculiar" properties of quantum dynamics. In this paper we review a recent causal extension of quantum mechanics consistently explaining all its "mysteries" by irreducibly complex, "dynamically multivalued" behaviour of the underlying system of two interacting protofields (quant-ph/9902015, quant-ph/9902016). The theory contains no imposed postulates or entities except one, unavoidable assumption about the physical nature of the protofields. All the observed entities and their properties, starting from physically real space, time, and elementary particle structure, are consistently derived, in exact correspondence with their emergence in real, irreducibly complex system dynamics. The latter provides also natural (dynamic) unification of the causally extended versions of quantum mechanics, relativity, and field theory, including unification and causal understanding of particle interaction forces. Realism and wholeness of the obtained world picture are in agreement with the "absolute reality" quest of Max Planck and confirm his famous doubts about the conventional scheme of quantum mechanics (cf. quant-ph/9911107, quant-ph/0101129). We describe various applications of the obtained results providing successful solution to many fundamental and practical problems dangerously stagnating within conventional approaches.

연구 동기 및 목표

• 플랑크 상수의 물리적 기원과 양자역학의 기초적 역설을 오랫동안 해결하고자 한다.
• 임의의 가정 없이 인과적으로 완전하고 현실적인 양자역학의 확장체계를 제공하고자 한다.
• 역동적이고 다가치적인 프로토파일드 시스템을 통해 양자역학, 상대성 이론, 장 이론을 통합하고자 한다.
• 기본적으로 복잡한 시스템 역학에서 양성자, 공간, 시간, 상호작용을 도출하고자 한다.
• 기존의 양자역학의 확률적 프레임워크를 결정론적 역학으로 대체함으로써 막스 플랑크의 '절대적 실재' 비전을 실현하고자 한다.

제안 방법

• 우주를 본질적으로 복잡하고 역동적으로 다가치적인 행동을 보이는 두 개의 상호작용하는 프로토파일드로 모델링한다.
• 프로토파일드 상호작용의 비가역적 복잡성을 기술하기 위해 동적 다중성 패러다임을 사용한다.
• 공간, 시간, 기본 입자와 같은 물리적 실체를 프로토파일드 역학의 일관된 기원에서 도출한다.
• 동일한 기초 역학에서 유도된 인과적이고 통합된 결과로서 양자역학, 상대성 이론, 장 이론을 재구성하기 위해 프레임워크를 적용한다.
• 복잡한 역동계의 자연스러운 매개변수로서 플랑크 상수를 도출함으로써 관측 현상과의 일관성을 확보한다.
• 프로토파일드의 물리적 성질과 그 상호작용에만 의존하여 특수한 가정을 피한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 기본적으로 인과적인 프레임워크 내에서 플랑크 상수의 물리적 기원은 무엇인가?
• RQ2 어떻게 양자역학을 인과적으로 완전하게 확장하면서 임의의 가정을 도입하지 않을 수 있는가?
• RQ3 양자역학, 상대성 이론, 장 이론의 통합이 하나의 동적 시스템에서 유도될 수 있는가?
• RQ4 기본 입자, 공간, 시간은 어떻게 프로토파일드 상호작용에서 기원하는가?
• RQ5 양자 현상의 비가역적 복잡성은 본질적 불확정성 대신 역동적이고 다가치적인 시스템에 의해 설명될 수 있는가?

주요 결과

• 플랑크 상수는 가정된 상수로가 아니라, 복잡한 역동계의 매개변수로서 자연스럽게 유도된다.
• 파동-입자 이중성, 중첩과 같은 모든 관측된 양자 현상이 두 상호작용 프로토파일드의 비가역적 복잡한 역학에서 기인한다.
• 이 이론은 인과적이고 실재론적이며 통합성 원칙을 충족하는 세계관을 제공하며, 막스 플랑크의 절대적 실재 추구와 부합한다.
• 상대성 이론, 양자역학, 장 이론은 동일한 프로토파일드 시스템의 인과적이고 역동적인 결과로 통합된다.
• 기존 접근 방식에서 정체되어 있는 양자 기초 문제를 이 프레임워크가 성공적으로 해결한다.
• 유도된 세계관은 인과적으로 완전하며, 확률적 해석이나 측정 가정이 필요로 하지 않는다.