[论文解读] Double Solution with Chaos: Completion of de Broglie's Nonlinear Wave Mechanics and Its Intrinsic Unification with the Causally Extended Relativity

Andrei P. Kirilyuk|ArXiv.org|Feb 4, 1999

Quantum chaos and dynamical systems参考文献 8被引用 17

一句话总结

本文提出了一套基于相互作用的电磁与引力原场的因果性、非线性波动力学框架，通过持续的自压缩（坍缩）与伸展循环动态生成量子行为。该理论从第一性原理推导出薛定谔方程与狄拉克方程，通过将普遍质量-能量定义为混沌量子拍频过程的时间频率，统一了量子力学与狭义相对论、广义相对论，并为波粒二象性、量子化及普遍引力提供了动态、因果的起源。

ABSTRACT

A system of two interacting protofields with generic parameters is unstable with respect to unceasing cycles of nonlinear squeeze (reduction) to randomly chosen centres and reverse extension which form the causally probabilistic process of quantum beat observed as elementary particle (quant-ph/9902015). Here we show that the emerging wave-particle duality, space, and time lead to the equations of special relativity and quantum mechanics thus providing their causal extension and unification. Relativistic inertial mass (energy) is universally defined as the temporal rate (frequency) of the chaotic quantum beat process(es). The same complex dynamical processes and mass account for universal gravitation, since any reduction event in the electromagnetic protofield involves also the (directly unobservable) gravitational protofield thus increasing its tension and influencing quantum beat frequencies of other particles. This complex dynamical mechanism of universal gravitation provides causal extension of general relativity intrinsically unified with causal quantum mechanics and special relativity, as well as physical origin and unification of all the four 'fundamental forces' (also gr-qc/9906077). The dynamic origin of the Dirac quantization rules is also revealed and used for the first-principles derivation of the Dirac and Schroedinger equations describing the same irreducibly complex, internally nonlinear interaction processes within field-particles and their simplest systems (quant-ph/9511034 - quant-ph/9511038). The classical, dynamically localised behaviour naturally emerges as a higher level of complexity appearing as formation of elementary bound systems (like atoms).

研究动机与目标

• 通过为量子行为提供因果性、动态机制，完成德布罗意非线性波力学的构建。
• 通过一个相互作用原场的统一框架，统一狭义相对论、量子力学与广义相对论。
• 通过狄拉克量子化规则的动态实证，从第一性原理推导狄拉克方程与薛定谔方程。
• 解释波粒二象性、量子化及普遍引力的物理起源，作为复杂混沌动力学的涌现现象。
• 证明经典行为作为同一基础复杂动力学在更高复杂度层次的表现。

提出的方法

• 将基本粒子建模为由电磁与引力原场相互作用产生的不可约复杂、动态量子化过程。
• 利用通用参数区域中的内在不稳定性，生成原场中持续不断的自压缩（坍缩）与反向伸展循环。
• 将相对论性惯性质量-能量定义为混沌量子拍频过程的时间频率（变化率）。
• 将引力相互作用与电磁坍缩事件期间不可观测引力原场张力的增加相联系，影响其他粒子的拍频频率。
• 在物理真实、复杂数学动力场-粒子系统框架内，通过狄拉克量子化规则的动态实证，推导出薛定谔方程与狄拉克方程。
• 证明经典、动态局域行为通过原子等束缚系统的形成，在更高复杂度层次自然涌现。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何通过因果性、动态机制完成德布罗意非线性波力学，以解释量子行为？
• RQ2 波粒二象性、空间与时间如何从基本原场动力学中涌现？
• RQ3 在该框架中，粒子的相对论性质量-能量如何被动态定义？
• RQ4 该模型中普遍引力的物理起源是什么？它如何与量子力学和相对论统一？
• RQ5 如何通过这种动态、因果的方法从第一性原理推导出薛定谔方程与狄拉克方程？

主要发现

• 粒子的相对论性惯性质量-能量被普遍定义为其混沌量子拍频过程的时间频率，为质量-能量提供了动态、因果的定义。
• 产生量子行为的相同复杂数学动力过程，也通过引力原场的间接耦合产生普遍引力，从而将引力与量子力学统一。
• 通过狄拉克量子化规则的动态实证，从第一性原理推导出狄拉克方程与薛定谔方程，表明它们描述的是物理真实、不可约复杂的场-粒子相互作用。
• 经典、动态局域行为自然地在更高复杂度层次涌现，源于束缚系统的形成，与宏观量子系统中观测到的波动行为一致。
• 动态不确定性、量子化及空间结构形成的时间不可逆性等内在特征，在复杂性层级的所有层次上均被再现，解释了‘本质上量子’的行为作为未约简动态复杂性的表现。
• 该模型为量子非定域性提供了因果性、决定论的解释，表明其源于动态冗余与坍缩中心的混沌选择，而非根本性的随机性。