[논문 리뷰] The quantum mechanics is a non-universal theory. The realistic Schrodinger's and positivistic Born's interpretation of the wave function

А. В. Никулов|arXiv (Cornell University)|2013. 11. 18.

Quantum Mechanics and Applications참고 문헌 68인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 양자역학이 보편적인 이론이 아니라고 주장하며, 보른이 제안한 파동함수의 고전적 실재론적 해석을 기각하고, 슈뢰딩거의 실재론적 해석을 지지한다. 이는 양자역학의 근본적인 암흑성들이 코펜하겐 해석의 논리적 모순, 특히 보른 해석이 암시하는 정신-물질 이元성에서 기인하며, 이러한 모순들이 하이젠베르크와 보어의 공식화에서 비롯된 철학적 오류에서 비롯된다고 주장한다. 이는 표준 양자역학의 자기일관성을 뒤흔들지만, 경험적 성공에도 불구하고 그렇다.

ABSTRACT

Quantum mechanics describes successfully numerous quantum phenomena both microscopic and macroscopic, such as superconductivity. But the controversies about quantum mechanics, in the old days and present day, reveal fundamental obscurity in quantum mechanics. In this work reader attention is drawn first of all to the fact that the orthodox description of superconductivity and some other quantum phenomena uses the realistic interpretation of the wave function proposed by Schrodinger whereas the controversies take place until the present about the positivistic interpretation proposed by Born. Causes and essence of the fundamental obscurity of the Born interpretation are considered in detail in the first part of the paper. The fundamental obscurities of the orthodox description of superconductivity and other quantum phenomena are considered in the end of the paper.

연구 동기 및 목표

• 보편적인 코펜하겐 해석의 논리적 모순을 드러내어 양자역학의 보편성을 도전한다.
• 파동함수의 양자역학적 확률 진폭 해석(보른의 해석)이 관측자의 정신과 양자 시스템 사이의 인과관계를 도입함으로써 인지론적 및 논리적 모순을 낳는다고 주장한다.
• EPR Paradox와 벨 부등식 위반은 물리적 비국소성의 증거가 아니라, 관측자에 의존하는 해석의 결함에서 비롯된 증상임을 보여준다.
• 일관되고 모순 없는 양자이론의 기초로 슈뢰딩거의 실재론적 파동함수 해석으로의 복귀를 주장한다.
• 관측자가 없는 양자역학의 공식화를 촉구하며, 인지론적 엄밀성과 과학적 실재론과의 일치를 도모한다.

제안 방법

• 슈뢰딩거, 보른, 보어, 하이젠베르크의 해석을 중심으로 한 양자역학의 역사적 및 철학적 기초 분석.
• 관측자에 의존하는 현실의 관점에서 EPR Paradox와 벨의 부등식을 검토하며, 비국소성이 물리적 얽힘 때문이 아니라 보른 해석이 암시하는 정신-물질 이원성에서 비롯된다고 주장한다.
• '물리적 시스템'(res extensa)과 '관측자의 정신'(res cogitans) 사이의 '상호 인과관계'를 논리적 비논리적 오류로 지목하며, 표준 양자역학의 자기일관성을 뒤흔든다고 주장한다.
• 하이젠베르크의 '신세계관'의 철학적 기초, 특히 카르테시안 이원론과 인과성의 선천적 성격을 기각한 것을 비판하며 개념적 혼란의 원인으로 지적한다.
• 실재론적 슈뢰딩거 해석과 양자역학적 확률 해석을 대비하여, 대부분의 양자현상이 비록 보편적이지 않더라도 후자의 일관성 있는 기술을 가능하게 한다고 보여준다.
• 양자역학에 대한 암묵적 신념, 특히 양자컴퓨터와 매크로스코픽 물체(달 등)의 '관측'에 대한 믿음이 인지론적 혼란의 징후임을 강조한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 왜 양자역학은 근본적인 암흑성과 논리적 모순에도 불구하고 성공을 유지하는가?
• RQ2 파동함수를 확률 진폭으로 해석하는 보른의 해석이 아니라 실재적인 물리적 파동으로 해석할 경우, 인지론적 결과는 어떻게 달라지는가?
• RQ3 보른 해석이 암시하는 정신-물질 이원성이 양자역학에서 어떤 논리적 비논리적 오류를 낳는가?
• RQ4 EPR 상관관계와 벨 부등식 위반은 물리적 시스템의 비국소성을 반영하는가, 아니면 측정 과정의 관측자에 의존하는 성격을 반영하는가?
• RQ5 실재론적 파동함수 해석으로의 복귀를 통해 일관되고 보편적이며 관측자가 없는 양자역학의 공식화가 가능할 수 있는가?

주요 결과

• 파동함수의 양자역학적 확률 진폭 해석(보른의 해석)은 양자 시스템과 관측자의 정신 사이의 상호 인과관계를 암시하며, 이는 논리적 비논리적 오류를 낳고 표준 양자역학의 자기일관성을 뒤흔든다.
• EPR 상관관계와 벨 부등식 위반은 물리적 비국소성의 증거가 아니라, 코펜하겐 해석에서 관측자에 의존하는 측정 과정의 성격에서 비롯된 결과이다.
• 대부분의 양자현상은 보른 해석과 관련된 근본적인 암흑성을 피하는 실재론적 슈뢰딩거 해석을 통해 일관되게 기술될 수 있다.
• 보어가 제안한 '양자(postulate)'와 '보완성' 개념은 고전적 해석보다는 은닉 변수 이론으로 더 잘 설명될 수 있으며, 이는 표준 양자역학과의 깊은 불일치를 시사한다.
• 관측되지 않을 때도 달이 존재하지 않는다는 믿음은 과학적 결론이 아니라, 양자역학적 확률 해석에 대한 암묵적 믿음에서 비롯된 오해이다.
• 양자역학은 관측자가 없는 일관된 기술를 제공하지 못하므로 보편적인 이론이 아니며, 그 성공은 철학적으로 기각된 실재론적 슈뢰딩거 해석의 실용적 사용 덕분이다.