[논문 리뷰] Tensorial origin of the action function, nexus between Quantum physics and General Relativity

Enrique Ordaz Romay|ArXiv.org|2002. 12. 06.

Relativity and Gravitational Theory참고 문헌 3인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 해밀턴 원리에서 사용되는 스칼라 작용의 근본 원천으로 텐서적 작용 함수를 제안하며, 양자역학과 일반상대성 이론을 통합한다. 이 텐서적 작용의 구성요소를 고스핀 파동함수의 스피노르 성분과 직접 연결함으로써, 비양자역학에서는 왜 오직 스칼라 작용만 관측되는지 설명한다. 이는 양자역학과 상대성 이론 사이에 기하학적이고 역학적인 끈끈함을 통합된 텐서 기반으로 제공한다.

ABSTRACT

The analytic physics, when it is development from aprioristic form, constructs all the laws from the Hamilton principle, also called action principle. According to this principle all systems are characterized by a magnitude called action which variation is equal to zero for the real evolution of the systems. At first, do not exist restrictions for the mathematical form of the action function, nonetheless, as in the a posteriori developer of the analytic physics, the traditional equations of the physics lead up to a scalar action, it is always sure that the action may be a scalar function. In this article we propose the existence of a tensorial function like origin of the traditional scalar action. First because it permits, without other argumens, to justify the own action principle and second because it permits connect the complementary principle of the Quantum physics with the analytic expressions of the nonquantum physics, including the General Relativity. We call tensorial action to this original function and their components are connecting, directly, with the tensorial (spinorial) componets of the wave function of the particles with spin higher than zero. For this reason we can understand why in the nonquantum physics only has significance a scalar action.

연구 동기 및 목표

• 해밀턴 원리에서 전통적으로 사용되는 작용 함수의 텐서적 기원을 확립하는 것.
• 통합된 기하학적 프레임워크를 통해 양자역학의 원리와 일반상대성 이론의 원리를 조화시키는 것.
• 비양자역학에서 왜 오직 스칼라 작용만 관측되는지, 비록 더 깊은 텐서적 구조가 존재하더라도 설명하는 것.
• 텐서적 작용의 구성요소를 고스핀 입자의 스피노르 성분과 직접 연결하는 것.
• 추가적인 가정 없이도 작용 원리가 타당해지는 이론적 기반을 제공하는 것.

제안 방법

• 전통적인 스칼라 작용이 도출되는 근본 물리량으로서 텐서적 작용 함수를 도입한다.
• 해밀턴 원리를 텐서적 작용에 적용한 변분 원리로서 운동 방정식을 유도한다.
• 스핀 > 0 인 입자의 파동함수의 스피노르 성분과 텐서적 작용의 구성요소 사이에 직접적인 대응 관계를 설정한다.
• 이 프레임워크를 적용하여 고전적 및 상대론적 물리학의 표준 운동 방정식을 통합된 텐서 기반에서 유도한다.
• 비양자역학에서의 스칼라 작용은 기저의 텐서적 구조의 축소된 형태로 나타남을 보여준다.
• 微분기하학과 장 이론에 뿌리를 둔 형식을 사용하여 일반상대성 이론과 양자역학과의 일관성을 유지한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 물리 이론에서 작용 함수의 근본적 기원은 무엇인가?
• RQ2 더 기본적인 텐서적 구조에서 작용 원리는 어떻게 도출될 수 있는가?
• RQ3 어떻게 텐서적 작용이 양자역학과 일반상대성 이론을 통합하는가?
• RQ4 스핀론 자유도가 존재하는 데도 비양자역학에서는 왜 오직 스칼라 작용만 관측되는가?
• RQ5 텐서적 작용의 구성요소는 파동함수의 스피노르 성분과 어떻게 관련되어 있는가?

주요 결과

• 텐서적 작용 함수는 해밀턴 원리에서 사용되는 스칼라 작용의 더 깊이 있는 기하학적 기원을 제공한다.
• 텐서적 작용의 구성요소는 양자이론에서 고스핀 파동함수의 스피노르 성분과 직접 연결되어 있다.
• 고전적 및 상대론적 물리학에서 관측되는 스칼라 작용은 기저의 텐서적 작용의 축소된 형태로 나타난다.
• 작용 원리는 추가적인 가정 없이도 텐서적 구조의 결과로서 자연스럽게 타당해진다.
• 이 프레임워크는 통합된 텐서적 작용을 통해 양자역학과 일반상대성 이론을 연결하는 통일된 기반을 제공한다.
• 이 모델은 양자역학의 상호보완성의 본질이 텐서적 작용의 스피노르 성분으로의 분해에서 비롯된다는 것을 설명한다.