[논문 리뷰] 75 Years of the Wavefunction: Complex-Dynamical Extension of the Original Wave Realism and the Universal Schroedinger Equation

Andrei P. Kirilyuk|ArXiv.org|2001. 01. 27.

Quantum Mechanics and Applications참고 문헌 50인용 수 14

한 줄 요약

이 논문은 슈뢰딩거 방정식을 비감소적이고 다가치적인 복소수 동역학의 보편적 표현으로 유도함으로써 양자역학에 인과적이고 실재론적인 확장을 제안한다. 파동함수의 동적 확률적 성질이 국소적이고 상호배제적인 상태 간의 이산 전이로부터 기인함으로써, 표준 방정식을 수정하지 않고도 인과성과 실재성을 회복함으로써 양자 '비밀'을 해결한다.

ABSTRACT

Following Max Planck's hypothesis of quanta (quant-ph/0012069) and the matter wave idea of Louis de Broglie (quant-ph/9911107), Erwin Schroedinger proposed, at the beginning of 1926, the concept of wavefunction and wave equation for it. Though endowed with a realistic undular interpretation by its father, the wavefunction could not be considered as a real "matter wave" and has been provided with only abstract, formally probabilistic interpretation. In this paper we show how the resulting "mysteries" of usual theory are solved within the unreduced, dynamically multivalued description of the underlying, essentially nonlinear interaction process (quant-ph/9902015, quant-ph/9902016), without artificial modification of the Schroedinger equation. The latter is rigorously derived instead as universal expression of unreduced interaction complexity. Causal, totally realistic wavefunction is obtained as a dynamically probabilistic intermediate state of a simple system with interaction performing dynamically discrete transitions between its localised, incompatible "realisations" ("corpuscular" states). Causal wavefunction and Schroedinger equation are then extended to arbitrary level of world dynamics. We outline some applications of the obtained causal description, such as genuine quantum chaos (quant-ph/9511034-36) and realistic quantum devices (physics/0211071), and emphasize the basic difference of the proposed dynamically multivalued theory from dynamically single-valued imitations of causality and complexity. The causally complete wavefunction concept, representing the unified essence of unreduced (multivalued) complex dynamics, provides a clear distinctive feature of realistic science, absent in any its unitary imitation.

연구 동기 및 목표

• 표준적인 추상적이고 확률론적인 해석에 의존하지 않고 파동함수에 실재적이며 인과적인 해석을 회복하기 위해.
• 파동함수를 비선형적이고 다가치적인 상호작용 과정에 기반하여 기초적인 '비밀'을 해결하기 위해.
• 슈뢰딩거 방정식을 보편적인 상호작용 복잡성의 표현으로 엄밀히 유도함으로써, 가정으로서의 도입이 아닌 근본 원리로 제시하기 위해.
• 인과적 파동함수 개념을 세계의 동역학의 임의의 수준으로 확장하여 양자 현상의 통합적 기술을 가능하게 하기 위해.
• 실제로 다가치적인 동역학 이론과 단일가치의 인과성 및 복잡성의 단순화된 모방과의 차이를 명확히 하기 위해.

제안 방법

• 파동함수는 국소적이고 상호배제적인 '실현' 상태(입자 상태) 간의 이산 전이에서 기인하는 동적 확률적 중간 상태로 유도된다.
• 이 접근법은 기본적으로 비선형적이고 비감소적인 상호작용 과정을 다루며, 다가치 동역학을 유지한다.
• 슈뢰딩거 방정식은 사전에 가정하지 않고, 이러한 비감소적 상호작용의 복잡성에서 엄밀히 유도된다.
• 이론은 인과적 랜덤성과 완전한 파동역학을 기술하기 위해 동적 중복성 원리를 사용한다.
• 이 프레임워크는 세계의 동역학의 임의의 수준으로 확장 가능하여 양자 시스템의 보편적 기술을 가능하게 한다.
• 상호작용의 내재적 복잡성에 그 기원을 내재함으로써 슈뢰딩거 방정식에 인위적인 수정을 피한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 어떻게 추상적 확률에 의존하지 않고 파동함수에 실재적이며 인과적인 해석을 부여할 수 있는가?
• RQ2 기본적인 동역학 측면에서 슈뢰딩거 방정식의 기원은 무엇인가?
• RQ3 중첩과 측정 붕괴와 같은 양자적 '비밀'은 어떻게 인과적으로 해결될 수 있는가?
• RQ4 진정으로 다가치적인 동역학 이론과 단일가치의 복잡성 모방 사이의 차이는 무엇인가?
• RQ5 어떻게 파동함수를 통합적이고 인과적인 프레임워크 내에서 세계의 동역학의 임의의 수준을 기술할 수 있는가?

주요 결과

• 파동함수는 국소적이고 상호배제적인 실현 상태 간의 이산 전이에서 기인하는 동적 확률적 상태로 유도되며, 이는 인과성과 실재성을 회복한다.
• 슈뢰딩거 방정식은 가정이 아니라 비감소적 상호작용 복잡성의 보편적 표현으로 엄밀히 유도된다.
• 이론은 기초적인 양자적 수수께끼를 기초 동역학의 비선형적이고 다가치적인 성질에 기반하여 해결한다.
• 이전 연구(quant-ph/9511034-36)에서 보여졌듯이, 고전적 근사 없이도 진정한 양자 혼돈을 가능하게 한다.
• 이론은 내재된 다가치 동역학을 통해 단일가치의 유니타리 모방과 구별되는 진정한 인과적이고 완전한 파동역학을 제공한다.
• 동적 중복성에 기반하여, 이론은 세계의 동역학의 모든 수준에서 통합적이고 인과적인 양자 현상 기술을 제공한다.