[논문 리뷰] On the Origin of Conceptual Difficulties of Quantum Mechanics

Volodymyr Krasnoholovets|ArXiv.org|2004. 12. 20.

Quantum Mechanics and Applications참고 문헌 43인용 수 8

한 줄 요약

이 논문은 4차원 시공간 프레임워크를 기반으로 하여 양자역학의 초미세 및 실공간적 기술을 제안하며, 양자력과 물질파 성질을 운반하는 '인에르톤' 입자를 도입한다. 확률적이고 비국소적인 해석 대신, 인에르톤에 의해 매개되는 결정론적이고 국소적인 상호작용으로 대체함으로써, 파동-입자 이중성, 측정 붕괴, 비국소성 등의 기초 문제를 해결한다. 이론은 철저히 결정론적이며, 피라미드 형태의 구조물에서 인에르톤 복사의 실험적 검증이 이루어진, 전통적 양자역학의 결정론적 대안을 제공한다.

ABSTRACT

It is the matter of fact that quantum mechanics operates with notions that are not determined in the frame of the mechanics' formalism. Among them we can call the notion of "wave-particle" (that, however, does not appear in both classical and high energy physics), the probabilistic interpretation of the Schroedinger wave ψ-function and hence the probability amplitude and its phase, long-range action, Heisenberg's uncertainty principle, the passage to the so-called operators of physical values, etc. Orthodox quantum mechanics was constructed as a physical theory developed in the phase space of the mentioned notions. That is why the formalism of quantum mechanics is aimed only at detailed calculations of the stationary states of the energy of the quantum system studied and is not able to describe a real path running by the system in the real space; instead, the formalism gives an averaged probabilistic prediction. Thus, if we are able to develop quantum mechanics in the real space, an option to clarify all the difficulties associated with the above notions would appear. Such a theory of quantum mechanics developed in the real space in fact has recently been constructed by the author. The theory started from deeper first principles, namely, from the consideration of the notion of a 4D space-time. So, the notion of fundamental particle, the principles of the motion of a particle and other characteristics have been made clear. The theory, rather a submicroscopic one, is characterized by short-range action that automatically means the introduction of a new kind of carriers, i.e. carriers of the quantum mechanical force. The existence of the carriers called "inertons" (because they carry inert properties of matter) has indeed been verified in a number of experiments.

연구 동기 및 목표

• 파동-입자 이중성, 확률적 해석, 비국소성 등의 양자역학의 개념적 곤경을 해결하기 위해.
• 4차원 시공간과 국소적 상호작용에 기반한 초미세 및 결정론적 양자역학 이론을 개발하기 위해.
• 전통적 양자역학의 통계적이고 비국소적인 수학적 기법을 실공간적이고 인과적인 프레임워크로 대체하기 위해.
• 행렬파동 성질을 운반하는 인에르톤의 역학을 통해 회절, 분산, 얽힘과 같은 양자현상을 설명하기 위해.
• 양자력의 매개체로 작용하는 기본적인 실체로서 인에르톤을 도입함으로써 양자 행동의 물리적 기반을 제공하기 위해.

제안 방법

• 타일링된 4차원 시공간 내에서 인에르톤 장의 표현으로 재해석된 슈뢰딩거 파동함수를 기반으로 실공간에서 양자역학을 수립한다.
• 물질의 관성 및 양자역학적 성질을 운반하는 기본적인 준입자로서 인에르톤을 도입한다.
• 입자 주변의 인에르톤 구름에 의해 매개되는 국소적이고 결정론적인 과정으로 양자 상호작용을 모델링한다.
• 하이젠베르크 불확정성 원리를 기본 공리가 아니라 인에르톤 장의 변동성의 결과로 간주한다.
• 고전적 기하광학에서 파동 전파가 필요로 하는 것을 대체하기 위해, 인에르톤 상호작용을 통해 회절 및 분산 현상을 설명한다.
• 피라미드 형태의 대규모 구조물에서 URGA-1 장치를 사용하여 인에르톤 복사의 실험적 검출을 통해 이론을 검증한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 양자역학의 개념적 곤경은 무엇을 원인으로 하는가? 그리고 이를 추상적인 위상공간이 아닌 실공간에서 재해석함으로써 해결할 수 있는가?
• RQ2 파동-입자 이중성과 파동함수의 확률적 해석은 결정론적이고 초미세한 메커니즘을 통해 어떻게 설명될 수 있는가?
• RQ3 비국소적 영향을 도입하지 않고도 비국소성과 얽힘 현상을 인에르톤에 의해 매개되는 국소적 상호작용으로 설명할 수 있는가?
• RQ4 빛과 물질파의 회절 및 분산의 물리적 기원은 무엇이며, 이를 인에르톤 장으로 설명할 수 있는가?
• RQ5 벨 부등식 위반은 비국소성 없이 설명될 수 있는가? 만약 가능하면, 그 방법은 무엇인가?

주요 결과

• 이론은 비국소적이고 확률적인 수학적 기법을 4차원 시공간에 기반한 결정론적이고 실공간 기반 모델로 대체함으로써 양자역학의 기초 문제를 해결한다.
• 관성 및 양자역학적 성질을 운반하는 준입자인 인에르톤은 물질파와 양자력 매개의 물리적 메커니즘을 제공한다.
• 1미터 이상의 효과적 크기를 가진 피라미드 형태의 구조물에서 URGA-1 장치를 사용하여 인에르톤 복사의 실험적 검출이 이루어졌다.
• 벨 부등식 위반은 비국소성 때문이 아니라 하이젠베르크의 불확정성 원리와 관측량 간의 부호합성 불가능성에 기인하므로, 비국소적 영향이 필요로 하지 않는다.
• 회절 무늬는 입자 또는 광자가 주변의 인에르톤 구름과 상호작용함으로써 발생하며, 이러한 구름에 의한 산란이 없기 때문에 회절 없는 광자 전파가 설명된다.
• 중력파는 초미세 양자역학에 의해 배제되며, 이는 짧은 범위의 인에르톤 매개 프레임워크와 부합하지 않기 때문이다.