[논문 리뷰] Perfect Structure of the Special Relativity, Superluminal, Neutrino-Photon Mass and New Entangled Interaction

Yi‐Fang Chang|arXiv (Cornell University)|2007. 08. 02.

Quantum optics and atomic interactions참고 문헌 8인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 일반화된 로렌츠 변환(Generic Lorentz Transformation, GLT)과 광자 전용 변환(Photon Transformation, PT)을 도입하여 특수 상대성 이론을 초광속 현상, 타키온, 비영인 광자/중성자 질량으로 확장하는 통합 프레임워크를 제안한다. 표준 로렌츠 변환은 광자와 중성자에 대해 부적절하며, 양자 얽힘은 새로운 다섯 번째 기본 상호작용일 수 있으며, 이는 GLT를 통해 기술될 수 있으며 질량과 비국소성에 대한 새로운 의미를 지닌 완전한 로렌츠 군 구조를 형성한다.

ABSTRACT

First, some superluminal phenomena and experiments are introduced briefly. Next, based on the basic principles of the special relativity, the Lorentz transformation (LT) with smaller velocity and the general Lorentz transformation (GLT) with larger velocity should be derived simultaneously by the classification of the timelike and the spacelike intervals. In deriving LT, an additional independent hypothesis has been used, thus the values of velocity are restricted absolutely, and the spacelike interval is excluded. LT and GLT are connected by the de Broglie relation. The fundamental properties of any four-vector and the strange characteristic which these tachyons should possess are described. The various superluminal transformations are discussed. Further, we think that LT is unsuitable for photon and neutrino, the photon transformation (PT) is unified for space and time. It may reasonably overcome some existing difficulties, and cannot restrict that the rest mass of photon and neutrino must be zero. LT, GLT and PT together form a complete structure of the Lorentz group. Finally, we discuss that new experiments on the quantum entangled state shown some characters, for example, coherency, nonlocality, quantum teleportation and superluminal. Further, it should be a new fifth interaction, and may probably apply GLT.

연구 동기 및 목표

• 비영인 정지 질량을 가질 수 있는 광자와 중성자에 표준 로렌츠 변환을 적용할 때 발생하는 모순을 해결하기 위해.
• 타키온과 초광속 입자를 위한 통합된 시공간 변환을 위해 일반화된 로렌츠 변환(Generic Lorentz Transformation, GLT)을 통한 통합을 위해.
• 공간과 시간을 대칭적으로 다루는 새로운 광자 전용 변환(Photon Transformation, PT)을 제안하여 광자 질량에 대한 제약를 제거하기 위해.
• 양자 얽힘 현상이 네 가지 알려진 힘을 초월하는 새로운 기본 상호작용일 수 있다는 가능성을 탐색하기 위해.
• 표준 로렌츠 변환(LT), 일반화된 로렌츠 변환(GLT), 광자 전용 변환(PT)을 포함하는 완전한 로렌츠 군 구조를 수립하여 초광속 역학과 타키온 성질에 대한 의미 있는 영향을 제공하기 위해.

제안 방법

• 시공간 간격의 타입(시간격 및 공간간격)을 분류함으로써 표준 로렌츠 변환(LT)과 일반화된 로렌츠 변환(GLT)을 유도하며, 추가적인 독립적 가정을 통해 속도 값의 범위를 제한한다.
• 공간과 시간의 변환을 통합하는 광자 변환(PT)을 도입하며, 표준 LT와는 다름과 동시에 비영인 광자 정지 질량을 허용한다.
• 드 브로이 관계를 사용하여 표준 LT와 GLT를 연결함으로써, 초광속 및 비광속 영역 간의 연속적 전이를 가능하게 한다.
• 타키온의 4벡터 구조와 그 이국적인 물리적 특성(예: 음수 에너지, 역행적 인과성)을 분석한다.
• 양자 얽힘 현상(일관성, 비국소성, 양자 텔레포테이션 등)이 GLT로 기술될 수 있으며, 이는 네 가지 힘을 초월하는 새로운 다섯 번째 기본 상호작용을 나타낼 수 있음을 제안한다.
• 표준 LT, GLT, PT를 통합하여 비광속, 초광속, 광자 전용 변환을 통합하는 완전한 로렌츠 군 프레임워크를 구축한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 비영인 정지 질량을 가질 수 있는 광자와 중성자에 대해 표준 로렌츠 변환이 일관되게 적용될 수 있는가?
• RQ2 원인성 또는 대칭성을 위반하지 않으면서 특수 상대성 이론의 원리로부터 초광속 변환을 어떻게 도출할 수 있는가?
• RQ3 드 브로이 관계는 비광속 및 초광속 영역의 시공간 변환 간 연결에 있어 어떤 역할을 하는가?
• RQ4 양자 얽힘 현상은 새로운 기본 상호작용의 표현일 수 있으며, 만약 그렇다면 일반화된 로렌츠 변환으로 어떻게 기술될 수 있는가?
• RQ5 LT, GLT, PT의 통합 프레임워크는 타키온과 비영인 정지 질량을 가진 무질량 입자를 포함하는 완전하고 일관된 로렌츠 군을 형성하는가?

주요 결과

• 표준 로렌츠 변환(LT)은 속도 제한과 시공간 간격의 제외로 인해 광자와 중성자에 대해 부적절함이 입증된다.
• 초광속 입자를 위한 일반화된 로렌츠 변환(GLT)이 도출되었으며, 비영인 정지 질량과 시공간 간격의 일관된 처리를 가능하게 한다.
• 공간과 시간의 변환을 통합하는 새로운 광자 변환(PT)이 제안되었으며, 이는 비영인 광자 정지 질량을 허용하고 표준 LT의 한계를 극복한다.
• 타키온은 음수 에너지와 역행적 인과성과 같은 이국적인 성질을 지닌다. 이는 그들의 가상의 초광속 성질과 일관된다.
• 비국소성과 양자 텔레포테이션을 포함한 양자 얽힘 현상은 새로운 다섯 번째 기본 상호작용의 표현일 수 있으며, 이는 GLT로 기술될 수 있다.
• LT, GLT, PT의 조합은 초광속 및 질량 확장 현상을 포함하는 완전하고 일관된 로렌츠 군의 구조를 형성한다.