[论文解读] 75 Years of the Wavefunction: Complex-Dynamical Extension of the Original Wave Realism and the Universal Schroedinger Equation

Andrei P. Kirilyuk|ArXiv.org|Jan 27, 2001

Quantum Mechanics and Applications参考文献 50被引用 14

一句话总结

本文通過將薛定谔方程推導為未簡化的、多值複數動力學的普遍表達式，提出了一種因果的、實在論的量子力學擴展。它通過一種動態概率波函數來解決量子力學中的「神秘現象」，該波函數源自於局域的、不相容狀態之間的離散轉換，從而恢復因果性與實在論，且無需修改標準方程。

ABSTRACT

Following Max Planck's hypothesis of quanta (quant-ph/0012069) and the matter wave idea of Louis de Broglie (quant-ph/9911107), Erwin Schroedinger proposed, at the beginning of 1926, the concept of wavefunction and wave equation for it. Though endowed with a realistic undular interpretation by its father, the wavefunction could not be considered as a real "matter wave" and has been provided with only abstract, formally probabilistic interpretation. In this paper we show how the resulting "mysteries" of usual theory are solved within the unreduced, dynamically multivalued description of the underlying, essentially nonlinear interaction process (quant-ph/9902015, quant-ph/9902016), without artificial modification of the Schroedinger equation. The latter is rigorously derived instead as universal expression of unreduced interaction complexity. Causal, totally realistic wavefunction is obtained as a dynamically probabilistic intermediate state of a simple system with interaction performing dynamically discrete transitions between its localised, incompatible "realisations" ("corpuscular" states). Causal wavefunction and Schroedinger equation are then extended to arbitrary level of world dynamics. We outline some applications of the obtained causal description, such as genuine quantum chaos (quant-ph/9511034-36) and realistic quantum devices (physics/0211071), and emphasize the basic difference of the proposed dynamically multivalued theory from dynamically single-valued imitations of causality and complexity. The causally complete wavefunction concept, representing the unified essence of unreduced (multivalued) complex dynamics, provides a clear distinctive feature of realistic science, absent in any its unitary imitation.

研究动机与目标

• 恢復波函數的實在論、因果解釋，以對抗其標準的抽象、概率論解釋。
• 通過將波函數建立在動態多值、非線性相互作用過程的基礎上，解決量子力學的基礎性「神秘現象」。
• 嚴謹地推導薛定谔方程，作為相互作用複雜性的普遍表達式，而非作為假設。
• 將因果波函數概念擴展至世界動力學的任意層次，從而實現對量子現象的統一描述。
• 區分所提出的動態多值理論與單位性、單值的因果性與複雜性模仿。

提出的方法

• 波函數被推導為一種動態概率的中間狀態，源自於不相容、局域的「實現」（粒子態）之間的離散轉換。
• 該方法將潛在的相互作用過程視為本質上非線性且未簡化的，從而保持多值動力學。
• 薛定谔方程嚴謹地從這些未簡化的相互作用的複雜性中推導而出，而非先驗假設。
• 該理論使用動態冗餘範式來描述因果性隨機性與完整的波動力學。
• 該框架可擴展至世界動力學的任意層次，從而實現對量子系統的普遍描述。
• 通過將其起源嵌入於相互作用的本質複雜性之中，避免對薛定谔方程進行人為修改。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何在不依賴抽象概率論的情況下，給波函數賦予一種現實的、因果的解釋？
• RQ2 從基本動力學的角度來看，薛定谔方程的來源是什麼？
• RQ3 如何以因果方式解決量子力學中的「神秘現象」，如疊加態與測量坍縮？
• RQ4 真正多值動力學理論與單位性、單值的複雜性模仿之間有何區別？
• RQ5 如何將波函數擴展至在統一的、因果的框架下描述物理動力學的任意層次？

主要发现

• 波函數被推導為一種源自於不相容、局域實現之間離散轉換的動態概率狀態，從而恢復因果性與實在論。
• 薛定谔方程被嚴謹地推導為未簡化相互作用複雜性的普遍表達式，而非假設。
• 該理論通過將其建立在底層動力學的非線性、多值本質之上，解決了量子力學的基礎性神秘現象。
• 該方法實現了真正的量子混沌，如先前工作（quant-ph/9511034-36）所示，且無需經典近似。
• 該框架提供了一種因果的、完整的波動力學，其獨特之處在於其內在的多值動力學，從而與單位性模仿區分開來。
• 該理論基於動態冗餘，為世界動力學所有層次的量子現象提供了統一的、因果的描述。