[논문 리뷰] Potentiality, Actuality and Non-Separability in Quantum and Classical Physics: Res Potentiae in the Macroscopic World

Robert R. Bishop, Joseph E. Brenner|arXiv (Cornell University)|2017. 12. 20.

Quantum Mechanics and Applications참고 문헌 20인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 잠재성(res potentia)과 실제성의 상호작용을 통해 매크로스코픽이고 상호작용적인 과정이 양자 유사 행동을 나타냄을 제안하며, 양자 기초 이론의 해석을 미세한 영역을 넘어서 매크로스코픽 영역으로 확장한다. 루파스코의 비표준 논리학을 사용하여, 양자 수학적 형식을 도입하지 않더라도 복잡한 시스템에서 비분리성과 맥락 의존적 역학이 자연스럽게 유도됨을 보이며, 고전 물리학 속에서 생명, 인지, 정보를 이해하는 데 새로운 프레임워크를 제시한다.

ABSTRACT

To help resolve stubborn aporias in quantum mechanics, Kastner, Kauffman and Epperson have recently proposed a new interpretation of Heisenbergs ontological duality of res extensa and res potentia. In related work, Khrennikov and Aerts and their respective associates have explored the intermediate domain of mesoscopic phenomena in which quantum-like behavior can be observed and formalized. We generalize this work to define a third domain, one of macroscopic, interactive processes to which quantum concepts, but not quantum formalism apply. We show that they follow the non-standard logic proposed in the last century by the FrancoRomanian thinker Stephane Lupasco. This logical system, grounded in the ontological dualities in nature, describes the evolution of complex processes and emergence at macroscopic levels of reality as chains of interacting actualities and potentialities. Without going outside the laws of physics, some new approaches to the problems of life, cognition and information can be made. The most appropriate formalism for describing this logic is under current scrutiny.

연구 동기 및 목표

• 양자 유사 현상의 해석을 미세한 영역을 넘어서 매크로스코픽이고 상호작용적인 시스템으로 확장하기 위해.
• 양자역학에서 지속적으로 제기되는 철학적 역설을 잠재성과 실제성의 존재론적 이원성에 기반하여 해결하기 위해.
• 비표준 논리학을 사용하여 복잡한 시스템에서 비분리성과 맥락 의존적 역학이 양자역학이 아닌 방식으로 형식화될 수 있음을 보여주기 위해.
• res potentia의 시각에서 고전 물리학 속에서의 탄생, 생명, 인지의 개념적 프레임워크를 제공하기 위해.
• 스테파네 루파스코의 논리 체계가 양자 유사 행동을 보이는 매크로스코픽 과정에 어떻게 적용될 수 있는지 탐구하기 위해.

제안 방법

• 헤이젠베르크의 res extensa/res potentia 이원성을 카스터너, 코프만, 에퍼슨의 해석을 매크로스코픽 시스템에 적응시키기 위해.
• 잠재성과 실제성을 존재론적으로 구별하고 동적으로 상호작용하는 루파스코의 비표준 논리학을 적용하기 위해.
• 양자 수학적 형식을 도입하지 않더라도 양자 유사 행동이 나타나는 중간 스케일 및 매크로스코픽 시스템을 식별하기 위해.
• 고전 물리학 내의 상호작용적 비분리 과정을 변화하는 실제성과 잠재성의 사슬으로 분석하기 위해.
• 비분리성과 맥락성을 유지하는 논리적 구조를 사용하여 복잡한 시스템의 역학을 형식화하기 위해.
• 양자 개념—예를 들어 중첩과 비국소성—이 양자역학이 필요 없이 매크로스코픽 영역에 적용될 수 있음을 개념적 및 논리적 분석을 통해 보여주기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 res potentia와 res extensa의 존재론적 이원성은 매크로스코픽이고 상호작용적인 물리적 과정으로까지 확장될 수 있는가?
• RQ2 양자역학을 도입하지 않고도 고전 시스템에서의 비분리성과 맥락성을 어떻게 형식화할 수 있는가?
• RQ3 잠재성과 실제성의 상호작용을 통해 매크로스코픽 시스템이 어느 정도까지 양자 유사 행동을 나타내는가?
• RQ4 루파스코의 비표준 논리학이 고전 물리학 속에서 탄생과 복잡성의 기초로 유의미한 기반을 제공할 수 있는가?
• RQ5 이 프레임워크가 비양자 영역에서 생명, 인지, 정보를 이해하는 데 어떤 함의를 지니는가?

주요 결과

• 매크로스코픽이고 상호작용적인 과정은 양자 수학적 형식이 없더라도 실제성과 잠재성의 사슬을 통해 비분리성과 맥락성을 나타낸다.
• 루파스코가 형식화한 잠재성과 실제성의 논리적 구조는 고전 시스템에서 복잡하고 탄생하는 역학을 일관되게 묘사하는 데 유용한 프레임워크를 제공한다.
• 중첩과 비국소성과 같은 양자 유사 행동은 양자 법칙이 아닌 존재론적 이원성을 통해 매크로스코픽 시스템에서 유도될 수 있다.
• 이 프레임워크는 특히 생명과 인지에 관련된 복잡한 시스템에서의 탄생에 대한 새로운 해석을 가능하게 하며, 양자역학이 필요하지 않다.
• 논문은 양자 개념이 적용되지만 양자 수학적 형식이 적용되지 않는, 미세한 양자 영역과 중간 스케일 영역을 초월한 제3의 물리적 현상 영역을 식별한다.
• 이 논리에 가장 적합한 형식은 아직 활발히 논의 중이며, 이는 향후 이론적 발전의 필요성을 시사한다.