[논문 리뷰] Double Solution with Chaos: Dynamic Redundance and Causal Wave-Particle Duality

Andrei P. Kirilyuk|ArXiv.org|1999. 02. 04.

Quantum Mechanics and Applications참고 문헌 13인용 수 16

한 줄 요약

이 논문은 두 개의 상호작용하는 물리적으로 실재하는 원시장(protostate field) — 하나는 전자기장, 다른 하나는 중력장 — 에 기반한 인과적으로 완전하고 비선형적인 양자역학을 제안한다. 이 비선형 진동(양자 비트)은 내재된 시공간 이산성, 파article 이중성, 그리고 동적 다중성에 의한 불가분한 시간을 생성한다. 핵심 결과는 비임계적, 동역학적 축소 과정에서 봄의 확률 법칙과 양자 불확정성 원리를 유도한 것으로, 드 브로일의 이중 해법을 혼돈 이론으로 완성한다.

ABSTRACT

A system of two interacting, physically real, initially homogeneous fields is considered as the simplest basis for the world construction in which one of them, a 'protofield' of electromagnetic nature, is attracted to another protofield, or medium, responsible for the eventually emerging gravitational effects. The interaction process is analysed within the generalised 'effective (optical) potential method' in which we avoid any usual perturbative reduction. It then appears that for generic system parameters the protofields, instead of simply 'falling' one onto another and forming a fixed 'bound state', are engaged in a self-sustained process of nonlinear pulsation, or 'quantum beat', consisting in unceasing cycles of self-amplified auto-squeeze, or 'collapse' ('reduction'), of a portion of the extended protofields to a small volume followed by the inverse phase of extension. Centres of consecutive reductions form the physical 'points' of thus emerging, intrinsically discrete space, and each of them is 'selected' by the system in a causally random fashion among many equally possible versions (or 'realisations'). This is a manifestation of the dynamic redundance forming the unified basis of dynamically complex (chaotic) behaviour of any real system with interaction (physics/9806002). The sequence of reduction events constitutes the elementary physical 'clock' of the world providing it with the unceasing, intrinsically irreversible time flow. The complex-dynamical quantum beat process in the system of two interacting protofields is observed as the massive elementary particle (like the electron) which naturally possesses the property of physically real wave-particle duality completing the double solution concept of Louis de Broglie (see also quant-ph/9902016, gr-qc/9906077).

연구 동기 및 목표

• 코펜하겐 해석의 불완전성을 해결하는 인과적으로 완전하고 비임계적 양자역학의 프레임워크를 개발하는 것.
• 파article 이중성을 원리로 보다는 비선형적이고 자가유지되는 원시장 역학의 탄생적 성질로 설명하는 것.
• 임시적인 중간 상태에서의 상호작용 원시장 실현의 강도 분포로부터 동적으로 봄의 확률 법칙을 도출하는 것.
• 혼돈적 축소 순서를 통해 동적으로 부상하는 비가역적 시간 흐름과 양자 행동을 통합하는 것.
• 조작적인 원리 없이도 물리적으로 실재하고 동역학적으로 기반한 양자화, 국소화, 양자 불확정성의 설명을 제공하는 것.

제안 방법

• 비임계적 축소 없이 두 개의 물리적으로 실재하는 원시장 간의 상호작용을 분석하기 위해 일반화된 '효과(광학적) 포텐셜 방법'을 사용한다.
• 시스템을 원시장 부분의 자가압축(축소)과 재팽창을 반복하는 자가유지 비선형 진동 — '양자 비트' — 로 모델링한다.
• 연속적인 축소의 중심이 동등한 실현 중에서 인과적이고 무작위로 선택된 물리적이고 본질적으로 이산적인 공간 점으로 식별된다.
• 비환원된 상호작용 역학에서 기인하는 동적 다중성은 상호작용 시스템에서 복잡하고 혼돈적인 행동을 뒷받침하는 보편적 메커니즘으로 도입된다.
• 중간 상태의 동일한 실현의 상태함수로부터 확률 진폭 Cj를 유도하고, 이를 계수 cji와 Ψ0(qj) ≡ Cj를 통해 연결한다.
• 실현의 출현 확률 분포가 일시적이고 준자유 상태에서의 강도 분포와 일치함을 보여, 일반화된 봄의 법칙을 수립한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 파article 이중성이 원리로 보다는 본질적으로 동역학적이고 비임계적 과정에서 어떻게 탄생할 수 있는가?
• RQ2 인과적으로 완전하고 물리적으로 실재하는 양자이론에서 양자 불확정성과 봄의 확률 법칙의 기원은 무엇인가?
• RQ3 상호작용 원시장의 역학에서 어떻게 불가분하고 본질적인 시간이 탄생하는가?
• RQ4 입자의 이산적이고 입자적인 성질과 물리적 성질의 양자화는 연속적이고 비선형 장 상호작용에서 어떻게 도출될 수 있는가?
• RQ5 동적 다중성이 기본 물리계에서 혼돈적 행동과 자가조직화된 복잡성을 어떻게 유도하는가?

주요 결과

• 두 개의 물리적으로 실재하는 원시장 간의 상호작용은 자가유지 비선형 진동 — '양자 비트' — 를 유도하며, 이는 원시장 부분의 반복적인 자가압축과 재팽창을 포함한다.
• 연속적인 축소의 중심은 동등한 실현 중에서 인과적이고 무작위로 선택된 물리적이고 본질적으로 이산적인 공간 점으로 형성된다.
• 각 실현에 대한 확률 진폭 Cj는 중간 상태의 동일한 실현의 상태함수로부터 도출되며, 일반화된 봄의 법칙으로서 αj = |Cj|² = 1/Nℜ 를 얻는다.
• 시스템의 내재적 연속성과 동역학적 경계 조건은 임의의 기하학적 초기 조건를 방지하며, 이는 전이 실현에서 동적으로 부상하는 '초기 순간'으로 대체된다.
• 축소 사건의 혼돈적 순서는 비가역적인 시간 흐름을 생성하는 물리적이고 기본적인 시계를 구성한다.
• 전체 프레임워크는 드 브로일의 이중 해법을 동적 혼돈으로 완성하며, 인과적으로 완전하고 비선형적이며 동역학적으로 기반한 파article 이중성, 양자화, 국소화, 양자 불확정성의 설명을 제공한다.