[논문 리뷰] Is the Consequence of Superluminal Signalling to Physics Absolute Motion through an Ether?

Remi Cornwall|arXiv (Cornell University)|2011. 06. 11.

Quantum Mechanics and Applications참고 문헌 14인용 수 6

한 줄 요약

이 논문은 양자역학을 위반하지 않도록 양자 얽힌 광자들을 간섭계 구조에서 사용하여 초광속 신호 전송 방식을 제안한다. 이는 관측 가능한 통계에 영향을 주지 않고 오직 양자 상태의 통계적 조합에만 영향을 미치기 때문이다. 이 방식은 라우어츠 상호작용의 대칭성을 깨뜨려 절대 정지 프레임과 새로운 '에테르 변환'을 도입하며, 절대 공간, 시간, 운동을 재정의하고 상대성 이론의 효과들을 물리적 에테르와의 상호작용으로 재해석한다. 이 틀은 시공간의 곡률을 평탄한 3차원 공간으로 대체하고 기계적 성질을 가진 에테르로 채운 상태에서 일반 상대성 이론으로 확장 가능하다는 것을 시사한다.

ABSTRACT

In an earlier paper the author expounded an interferometer scheme to communicate classical data over an entangled quantum channel. We return to this concept to show that the laws of Quantum Mechanics are not violated and that the device is able to affect the statistical blend of the quantum states (and that this can be detected) but not the statistics - i.e. the physics of observables. The ideas of superluminal information transfer, discussed in the previous paper, are taken forward to develop a notion of absolute space, time and motion with relativistic effects ascribed to motion through an absolute reference frame - as the logical consequences dictate, permeated with a material causing the 'relativistic' effects. The reciprocal nature of the Lorentz Transform is shown to fail under superluminal signalling - one frame will be absolutely time dilated and length contacted; thus a full 'Ether Transformation' (though this cannot be a group) and a velocity addition law are derived, the Twin's Paradox is reconsidered. It would seem, in Special Relativity at least, that the phenomenological effects of motion are placed in an absolute, logical, materialistic setting, rather than a confusing relative one that, perhaps, allows no further inspection of just 'what it is' causing the effects. The author then discusses whether this programme can be carried forward into General Relativity with the space-time distortions ascribable to changes in the properties of the ether but on the whole describable in 3-space.

연구 동기 및 목표

• 지역 측정이 관측 가능한 통계에 영향을 주지 않고 오직 양자 상태의 통계적 조합에만 영향을 미치므로 초광속 신호 전송과 양자역학 사이의 명백한 갈등을 해결한다.
• 초광속 신호 전송이 라우어츠 변환의 상호작용 대칭성을 깨뜨려 선호되는 정지 프레임과 절대적인 시간 지연 및 길이 수축을 암시함을 보여준다.
• 초광속 신호 전송가능성에 대응하여 라우어츠 군을 대체하고 절대적인 시간 지연과 길이 수축을 설명하는 새로운 '에테르 변환'을 유도한다.
• 시간 지연과 길이 수축 등의 상대성 이론적 효과를 상대적인 것이 아니라 물리적 에테르를 통한 운동으로 인한 물리적 효과로 재해석한다.
• 이 에테르 기반 틀이 시공간의 곡률이 에테르의 성질에 대한 변화로 재해석되는 일반 상대성 이론으로 확장될 수 있도록 하며, 초광속 신호를 통해 전역적인 시간과 거리 동기화를 가능하게 한다.

제안 방법

• 양자 얽힌 광자 쌍을 사용한 간섭계 구조를 사용하며, 한 쪽 광선에 국소적으로 조절을 가해 양자 상태를 혼합 상태로 붕괴시켜 고전 비트를 인코딩한다.
• 밀도 행렬 형식을 적용하여 측정 시 탐지기에서의 감소된 밀도 연산자가 변화하더라도 관측 가능 물리량의 기대값은 그대로 유지됨을 보여주어 양자역학이 유지됨을 확인한다.
• 절대 정지 프레임에서 운동하는 프레임으로의 새로운 변환 법칙을 도출하여 라우어츠 군의 상호작용 대칭성을 깨뜨리고 절대적인 시간 지연과 길이 수축을 도입한다.
• 절대 정지 프레임에서의 시공간 다이어그램을 구성하여 한 운동 프레임이 절대적으로 시간 지연과 길이 수축을 겪고 있음을 보이며, 유도된 속도 덧셈 법칙을 도출한다.
• 이중자 역설을 절대 정지 프레임에서 분석하여 이동 중인 쌍둥이가 상대 운동이 아니라 에테르를 통한 물리적 상호작용으로 인해 더 적게 나이가 들었다고 보여준다.
• 일반 상대성 이론에서 중력은 에테르의 계량 탄성으로 이해될 수 있으며, 시공간의 곡률은 3차원 유클리드 에테르의 비틀림으로 대체될 수 있다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 양자 얽힌 입자에서의 양자 상태 측정을 통한 초광속 신호 전송이 노-신호 정리 위반 없이 양자역학의 법칙과 일치할 수 있는가?
• RQ2 초광속 신호 전송이 라우어츠 변환의 상호작용 대칭성을 깨뜨려 선호되는 관성 프레임과 절대 운동을 암시하는가?
• RQ3 라우어츠 군을 대체하고 절대적인 시간 지연과 길이 수축을 설명하는 새로운 변환 법칙인 '에테르 변환'을 도출할 수 있는가?
• RQ4 상대성 이론 효과가 상대 운동이 아니라 물리적 에테르를 통한 운동으로 인한 것이라면 이중자 역설은 논리적으로 어떻게 해결될 수 있는가?
• RQ5 이 에테르 기반 틀이 일반 상대성 이론으로 확장될 수 있는가? 즉, 시공간의 곡률이 평탄한 3차원 공간에 기계적 성질을 가진 에테르로 채워진 상태에서, 중력은 이 에테르의 비틀림으로 기인하는가?

주요 결과

• 제안된 방법은 지역 측정이 관측 가능한 통계에 영향을 주지 않고 오직 양자 상태의 통계적 조합에만 영향을 주므로 양자역학을 위반하지 않으며, 밀도 행렬 분석을 통해 확인된다.
• 초광속 신호 전송은 라우어츠 변환의 상호작용 대칭성을 깨뜨려 한 프레임이 절대적으로 시간 지연과 길이 수축을 겪게 되며, 이는 선호되는 정지 프레임이 존재함을 암시한다.
• 새로운 '에테르 변환'이 유도되었으며, 이는 군이 아니며 정의된 속도 덧셈 법칙을 가진다. 이는 초광속 신호 전송 존재 시 라우어츠 변환을 대체한다.
• 이중자 역설은 이동 중인 쌍둥이가 상대 운동이 아니라 에테르를 통한 물리적 상호작용으로 인해 시간 지연을 겪는다고 주장함으로써 해결되며, 비대칭성에 물리적 기반을 제공한다.
• 이 틀은 일반 상대성 이론에서 시공간 곡률이 3차원 유클리드 에테르의 기계적 성질에 대한 변화로 재해석될 수 있음을 시사하며, 초광속 신호를 통해 전역적인 시간과 거리 동기화가 가능하다.
• 논문은 진공이 입자와 중력을 계량 탄성으로 나타내므로 에테르의 물리적 실재성을 지지하며, 특수 상대성 이론에서 기각된 개념을 재활용하되 양자장 이론과도 일치함을 결론 내린다.