[논문 리뷰] Classical Anthropic Everett model: indeterminacy in a preordained multiverse

Brandon Carter|arXiv (Cornell University)|2012. 03. 05.

Quantum Mechanics and Applications참고 문헌 1인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 양자 중첩의 다중세계(에버레트) 모델에 고전적 해석을 제안하며, 양자 불확정성은 결정론적 분열로 대체되고, 주관적 확률은 다중세계 내에서의 정체성에 의해만 발생한다. 핵심 기여는 인지적 인식에 기반한 물리적 확률이 아닌 상대적 경험 가능성의 척도로 작용하는 인과적 비율 $ q $ 이다. 이 $ q $ 는 성인 인간의 경우 정규화되어 1이 되며, 물리적 빈도가 아닌 의식적 인지에 기반해 특정 세계를 경험할 상대적 가능성을 정량화한다.

ABSTRACT

Although ultimately motivated by quantum theoretical considerations, Everett's many-world idea remains valid, as an approximation, in the classical limit. However to be applicable it must in any case be applied in conjunction with an appropriate anthropic principle, whose precise formulation involves an anthropic quotient that can be normalised to unity for adult humans but that would be lower for infants and other animals. The outcome is a deterministic multiverse in which the only function of chance is the specification of one's particular identity.

연구 동기 및 목표

• 양자역학의 다중세계 해석을 고전적 결정론과 조화시키기 위해 에버레트 모델의 고전적 버전을 수립하는 것.
• 모든 분기의 현실성이 동일한 데도 확률의 불균형이 발생하는 문제를 의식적 인지에 기반한 인과 원리로 해결하는 것.
• 확률이 물리적 것이 아니라 인지적일 뿐이며, 오직 다중세계 내에서의 정체성만이 불확실할 뿐이라는 프레임워크를 제공하는 것.
• 물질과 의식의 존재론적 지위를 다루며, 물리적 실체가 아니라 정신적 인지만이 본질적으로 진실하다고 주장하는 것.
• 비인간 동물과 인간 유아의 인과적 비율 $ q $ 를 평가하여 성인 인간과 비교해 보다 낮을 것임을 제안하는 것.

제안 방법

• 에버레트 다중세계 모델의 고전적 근방을 채택하여, 모든 결과가 실현되는 결정론적 프레임워크로 간주하는 것.
• 인과적 비율 $ q $ 를 도입하며, 이는 주관적 가능성의 비율을 정규화하기 위해 정의된, 인식 확률의 비율이다.
• 베이지안 추론을 고전적 확률 분포에 적용하며, '붕괴'는 물리적 현상이 아니라 자신의 정체성에 대한 정보 확보의 결과로 간주한다.
• 세계의 분열이라는 오해를 피하기 위해 '분기' 대신 '채널' 개념을 사용하여 세계 상태의 보존을 강조한다.
• 관측자의 정체성을 의식적 인지의 기능으로 모델링하며, $ q $ 는 특정 세계를 경험할 상대적 무게를 그 세계의 인지적 또는 인지적 중요성에 따라 정량화한다.
• 러시아 룰렛과 슈뢰딩거의 고양이 같은 사고 실험에 이 프레임워크를 적용하여, 생존 확률이 물리적 확률이 아니라 $ q $ 에 의해 결정됨을 보여주는 것.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 물리적 파동함수 붕괴를 도입하지 않고도 다중세계 해석을 고전적 결정론적 프레임워크로 일관되게 확장할 수 있는가?
• RQ2 모든 결과가 동일하게 실재하는 다중세계에서 의식은 주관적 확률을 어떻게 부여하는가?
• RQ3 모든 세계가 동일하게 실재하는 데도 일부 세계가 더 '확률적으로 느껴지는' 이유는 무엇이며, 이를 어떻게 수학적으로 형식화할 수 있는가?
• RQ4 인과적 비율 $ q $ 는 무엇이며, 영아나 비인간 동물과 같은 다른 관측자들 사이에서 어떻게 변화하는가?
• RQ5 결정론적 다중세계 모델이 옥함의 심플리시티 원칙을 위반하거나 존재론적 과잉을 초래하지 않고도 표준 확률 모델의 예측을 재현할 수 있는가?

주요 결과

• 고전적 에버레트 모델은 다중세계를 본질적으로 결정론적으로 간주하며, 물리적 불확정성은 없고 오직 분기 간 정체성에 대한 불확실성만 존재한다.
• 인과적 비율 $ q $ 는 성인 인간의 경우 정규화되어 1이 되며, 물리적 빈도가 아니라 의식적 인지에 기반해 특정 세계를 경험할 상대적 가능성을 정량화한다.
• 러시아 룰렛 상황에서 '죽은' 채널에 자신이 있는 것으로 나타나는 사전 확률은 물리적 확률 비율 $ p_a/p_b $ 에 기반해 약 4:1보다 약간 높을 뿐이며, 이는 $ q $ 를 통한 인지적 무게로 재해석된다.
• 이 모델은 비인간 동물과 인간 영아의 인과적 비율 $ q $ 가 낮음을 시사하며, 이는 그들이 의식 경험의 다중세계에서 더 덜 두각나는 것으로 해석된다.
• 모델은 표준 단일세계 확률 모델과 관측적으로 구별되지 않지만, 현실을 물리적 장이 아니라 정신적 인지에 기반해 설명함으로써 더 일관된 존재론을 제공한다.
• 존재론적 과잉이 있음에도 불구하고, 이 모델은 모든 결과가 실재하며 확률이 우연이 아니라 정체성에 기반한다는 점에서 아인슈타인의 원칙 '하나님은 주사위를 굴리지 않는다' 를 충족시킨다.