[논문 리뷰] New Stringy Physics beyond Quantum Mechanics from the Feynman Path Integral

Donatello Dolce|arXiv (Cornell University)|2021. 03. 22.

Biofield Effects and Biophysics인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 기본 입자의 압축되고 순환적인 세계선이 콜모고로프 척도에서의 내재된 시간 주기로 해석되며, 파인먼 경로 적분을 통해 새로운 4차원 끈 이론(기본 순환 끈 이론, ECST)을 유도함으로써 양자역학이 도출된다고 제안한다. 주요 결과는 양자 행동이 민코프스키 시공간 내 초고속의 결정론적 순환 역학에서 비롯된다는 것으로, 표준 양자역학을 넘어서 통합적이고 결정론적이며 반증 가능한 프레임워크를 제공한다.

ABSTRACT

By investigating the Feynman Path Integral we prove that elementary quantum particle dynamics are directly associated to single compact (cyclic) world-line parameters, playing the role of the particles' internal clock, implicit in ordinary undulatory mechanics and indirectly observed for instance in Time Crystals. This allows us to formulate a novel purely four-dimensional stringy description of elementary particles as possible physics beyond quantum mechanics. The novelty of this approach is that quantum mechanics originates from a non-trivial compact nature of the minkowskian space-time. Our result is a further evidence in support of Elementary Cycles Theory (ECT), which in previous papers has been proven to be consistent with known physics from theoretical particle physics to condensed matter. Here we provide additional conceptual arguments in support to this novel unified scenario of quantum and relativistic physics, potentially deterministic, and fully falsifiable having no fine-tunable parameters. The first evidences of such new physics characterized by ultra-fast cyclic time dynamics will be observed by probing quantum phenomena with experimental time accuracy of the order of $10^{-21}$ $sec$. Considerations about the emergence of the arrow of time from the realm of pure, zero temperature, quantum physics governed by intrinsic time periodicity are also provided. Concerning Einstein's dilemma "God does not play dice" we conclude that, all in all, "God" would have no fun playing quantum dice.

연구 동기 및 목표

• 양자역학을 민코프스키 시공간 내 초고속의 압축된 순환 역학의 효과적 기술로 재해석하기.
• 시간 해상도가 충분할 경우 양자 결과가 결정론적일 수 있음을 보여, 아인슈타인의 양자 불확정성에 대한 우려를 해결하기.
• 내재된 시간 주기성에 기반한 새로운 반증 가능한 파rameter-free 프레임워크를 통해 양자역학과 상대성 이론을 통합하기.
• 추가 차원 없이도 기하학적 4차원 끈 유사 기술로 기본 입자를 기술하기.
• 영온도 시스템에서의 내재된 양자 주기성에서 시간의 화살이 어떻게 유도되는지 설명하기.

제안 방법

• winding 수로 표시된 순환 경로를 사용하여 파인먼 경로 적분을 재구성함으로써, 콜모고로프 척도에서 압축된 세계선이 존재함을 암시한다.
• 코몰고로프 파장이 내재된 시간 주기의 기본 주기로 식별되며, 드 브로이 파article 이중성과 연결된다.
• 기본 입자의 고전적 순환 세계선 역학을 유도함으로써, 양자 간섭과 확률 진폭의 기원을 제공한다.
• 입자가 2차원 세계면이 아니라 1차원으로 압축된 세계선인 4차원 끈 이론(ECST)을 구축한다.
• 공간-시간의 조절된 압축을 통해 게이지 및 중력 상호작용이 동일한 기하학적 프레임워크에서 유도됨을 보여준다.
• 호로그래픽 dualit의 개념을 사용하여 입자 역학이 그들의 시공간 경계의 형태에 의해 암호화되어 있음을 보이며, 통합적 기술을 뒷받침한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 파인먼 경로 적분은 고리 모양의 세계선과 워핑 수 레이블을 사용하여 일관되게 재구성될 수 있는가?
• RQ2 콜모고로프 척도에서의 내재된 시간 주기성이 양자역학의 통계적, 확률적 성격을 어떻게 유도하는가?
• RQ3 추가 차원 없이도 압축된 시간이 양자역학과 상대성 이론을 통합하는 데 어떤 역할을 하는가?
• RQ4 영온도의 양자 시스템에서의 내재된 주기성이 열역학적 시간 화살과 어떻게 관련되는가?
• RQ5 이 새로운 물리학이 양자역학을 초월하여 실험적으로 확인할 수 있는 서명은 무엇인가?

주요 결과

• 파인먼 경로 적분은 고리 모양의 경로와 워핑 수로 표시된 경로를 사용하여 동치로 재구성될 수 있으며, 이는 콜모고로프 척도에서 상대론적 시공간의 압축되고 주기적인 구조를 암시한다.
• 기본 입자는 본질적으로 압축된 세계선—'기본 시계'—이며, 그들의 순환 역학이 저시간 해상도 효과적 기술로서의 양자역학의 기원이 된다.
• 입자가 1차원 순환으로서의 시공간 내에서 존재하는 새로운 4차원 끈 이론(ECST)이 도출되며, 추가 차원이 필요로 하지 않는다.
• 양자전자역학과 게이지/중력 이중성은 모두 압축된 세계선 구조의 기하학적 결과로서 자연스럽게 재현된다.
• 이 이론은 양자역학을 초월한 새로운 물리학이 약 10⁻²¹초의 실험적 시간 해상도로 관측 가능할 것임을 예측한다.
• 엔트로피적 시간 화살은 고립계에서의 내재된 일관된 시간 주기성에서 열역학적 통합체에서의 통계적 행동으로의 전이 과정에서 기인한다.