[논문 리뷰] A unification scheme for classical and quantum mechanics at all velocities

John Johansson, Pär I. Johansson|ArXiv.org|2004. 12. 27.

Relativity and Gravitational Theory참고 문헌 5인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 구조화된 진공 내에서 전자기파의 안정된 구성을 갖는 입자를 모델링함으로써 고전 뉴턴역학과 맥스웰역학에서 양자역학을 유도하는 통합 프레임워크를 제안한다. 입자는 디라크 유사 진공 매질 내에서 고립된 전하의 기계적 파동 불안정성에 의해 발생하는 파동의 안정된 구조로 모델링되며, 이로 인해 드 브로이 파, 슈뢰딩거 방정식, 파article 이중성 등이 기계적 파동 불안정성의 자연스러운 결과로 도출된다. 이는 모든 속도 범위에서 고전역학과 양자역학 간의 수렴을 달성한다.

ABSTRACT

From a Newtonian-Maxwellian solution for a perturbed vacuum with a physical structure constructed based on pivotal experimental observations, we have achieved a general scheme for the formation of basic material particles. A basic particle, which may be e.g. an electron, is composed of a tiny free aether-pole (a bare charge) and the mechanical wave disturbances -- identifying with electromagnetic waves -- generated by it in the medium. When in motion, as a result of a first kind source effect, this particle wave exhibits all of wave and dynamic properties known for a de Broglie wave, and is here called a Newton- de Broglie (NdB) particle wave. In a confined space, the Newtonian solution for the NdB particle wave is equivalent to that given by Schrodinger's quantum mechanics. Through this general scheme we have accomplished a basic task of the unification of the classical- and the quantum- mechanics, both in terms of the deduction of the latter from the former, and the convergence of the latter into the former at high velocities. Through completing the task, we unfold the origins of a series of phenomena including the electromagnetic waves, the electromagnetic radiation and absorption, atomic and thermal excitations, the inertial mass, the Schrodinger's wavefunction and de Broglie wave, the Heisenberg's uncertainty relation, the de Broglie relations, the simultaneous existence of electron and positron or generally of particles and their anti-particles, the (rest) mass-energy equivalence relation, etc. The general scheme facilitates also a Theory of Relative Motion which we present in a separate paper, II; a series of followed studies are planned. (An original report of the scheme with a Preface remarking on the changes in later publications.)

연구 동기 및 목표

• 고전역학과 양자역학 간의 기초적 격차를 해소하기 위해 양자 현상을 고전적 파동역학과 진공 구조에서 유도한다.
• 입자 질량, 파article 이중성, 드 브로이 관계의 기원을 전자기파 불안정성의 기계적 모델을 통해 설명한다.
• 모든 속도 범위에서 입자의 거동을 통합하여, 양자역학이 구조화된 진공 내 고전적 파동역학의 극한 경우임을 보여준다.
• 진공 매질 내에서의 파동 모드 상호작용을 기반으로 전자기 복사, 흡수 및 열적 자극의 물리적 메커니즘을 제공한다.
• 파동 간섭과 진공 역학에서 유도된 관성 질량, 불확정성 원리, 입자-반입자 대칭성의 일관된 기초를 확립한다.

제안 방법

• 물리적 입자를 디라크 유사 진공 매질 내에서 고립된 전하와 그가 자발적으로 생성하는 전자기파 불안정성의 안정된 구성으로 모델링한다.
• 구조화된 진공 내에서의 파동 전파를 뉴턴역학을 적용하여 해석하고, 이를 통해 유도된 파동 해를 뉴턴-드 브로이(NdB) 파로 식별한다.
• 진동하는 전하와 그 파동장이 형성하는 정적파 패턴의 에너지로부터 입자 질량을 유도한다.
• 제한된 공간 내에서 NdB 파 해가 슈뢰딩거 방정식의 해와 정확히 일치함을 보여, 양자역학이 고전적 파동역학에서 유도됨을 입증한다.
• 파동 모드의 덧셈(Kd 등)을 사용하여 열적 자극과 탈자극을 모델링하며, 복사 및 흡수 과정은 가역적인 파동 방출 및 재흡수로 기술된다.
• ‘바쿠레온’과 ‘바쿠우온’이라는 개념을 도입하여 진동 전하 극의 결합 상태를 제시함으로써 입자-반입자 쌍과 질량-에너지 등가의 물리적 기초를 제공한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 구조화된 진공 내에서 고전적 파동역학이 어떻게 양자역학적 현상인 파article 이중성과 드 브로이 관계를 유도할 수 있는가?
• RQ2 기계적 파동 간섭과 진공 구조를 기반으로 관성 질량과 슈뢰딩거 파동함수의 물리적 기원은 무엇인가?
• RQ3 전자기 복사와 흡수 과정은 진공 매질 내 기계적 파동 불안정성으로부터 어떻게 유도되는가?
• RQ4 불확정성 원리와 입자-반입자 대칭성은 파동 역학과 진공 극화에서 유도될 수 있는가?
• RQ5 제안된 모델은 상대론적 영역을 포함한 모든 속도 범위에서 고전역학과 양자역학 간의 수렴을 어떻게 달성하는가?

주요 결과

• 제한된 공간 내에서 진공 매질 내 입자에 대한 뉴턴-드 브로이(NdB) 파 해는 슈뢰딩거 방정식의 해와 정확히 일치하며, 이는 양자역학이 고전적 파동역학에서 유도됨을 입증한다.
• 입자 질량은 자기 일관된 전자기파장의 波수와 진폭의 함수로 유도되며, 질량의 기계적 기원을 제공한다.
• 열적 자극과 탈자극은 고유의 파동장에 파동 모드 불안정성(Kd 등)을 추가하고 제거하는 것으로 설명되며, 복사 및 흡수 과정은 가역적인 파동 방출 과정으로 기술된다.
• 모델은 반대 부호의 진동 전하의 안정된 결합 상태인 ‘바쿠우온’의 존재를 예측하며, 이는 입자와 반입자가 동시에 존재하는 것을 설명한다.
• 헤이젠베르크의 불확정성 원리는 NdB 파 해의 파aket 국소화와 운동량 분포에서 자연스럽게 유도됨을 보여준다.
• 이 프레임워크는 아인슈타인의 질량-에너지 등가의 물리적 기초를 제공하며, 입자의 정지 에너지는 진공 매질 내 자가유지 파동장의 총 에너지로 식별된다.