[논문 리뷰] How Dualists Should (Not) Respond to the Objection from Energy Conservation

Alin Christoph Cucu, J. Brian Pitts|arXiv (Cornell University)|2019. 09. 13.

Quantum Mechanics and Applications참고 문헌 49인용 수 14

한 줄 요약

이 논문은 상호작용주의 이원론이 뇌에서 에너지 보존을 유지하려고 시도하는 것을 비판하며, 이러한 노력이 에너지 보존의 기초 물리학—특히 노터의 제1정리와 장 이론의 국소성—을 제대로 다루지 못하기 때문에 성립하지 않는다고 주장한다. 대신, 에너지 보존이 시공간 대칭성에 조건적으로 의존하는 조건적 반응(conditionality response)이 가장 물리적으로 일관된 접근이며, 기존의 수학적 정리와 고전 물리학의 핵심 원칙과도 부합한다.

ABSTRACT

The principle of energy conservation is widely taken to be a serious difficulty for interactionist dualism (whether property or substance). Interactionists often have therefore tried to make it satisfy energy conservation. This paper examines several such attempts, especially including E. J. Lowe's varying constants proposal, showing how they all miss their goal due to lack of engagement with the physico-mathematical roots of energy conservation physics: the first Noether theorem (that symmetries imply conservation laws), its converse (that conservation laws imply symmetries), and the locality of continuum/field physics. Thus the "conditionality response", which sees conservation as (bi)conditional upon symmetries and simply accepts energy non-conservation as an aspect of interactionist dualism, is seen to be, perhaps surprisingly, the one most in accord with contemporary physics (apart from quantum mechanics) by not conflicting with mathematical theorems basic to physics. A decent objection to interactionism should be a posteriori, based on empirically studying the brain.

연구 동기 및 목표

• 에너지 보존을 뇌에서의 마음-몸 상호작용과 조화시키려는 상호작용주의 이원론적 尝시가 기본 물리학을 제대로 다루지 못함을 보여줌으로써 이를 비판하는 것.
• 에너지 보존 원리가 사전에 필수적인 것이 아니며, 노터의 제1정리에 의해 시공간 대칭성에서 유도된다는 것을 입증하는 것.
• 에너지 보존이 대칭성이 존재할 때만 성립하는 조건적 반응이 이원론자들에게 가장 타당한 입장이라는 것을 주장하는 것.
• E.J. 로우의 일정한 상수가 변하는 접근 방식이 보존 법칙의 수학적 구조와 불일치한다는 것을 보여주는 것.
• 뇌에서 에너지 보존이 실패할 경우, 양자역학을 제외한 한에서 조건적 반응이 가장 물리적으로 타당한 반응이라는 것을 제안하는 것.

제안 방법

• 에너지 보존의 물리적-수학적 근원, 특히 대칭성과 보존 법칙을 연결하는 노터의 제1정리를 분석하는 것.
• 노터의 제1정리의 역을 적용하여 보존 법칙이 기본 대칭성을 암시하며, 그 반대는 아님을 보여주는 것.
• 상호작용주의 이원론자들의 제안(예: 로우의 일정한 상수 변화)을 고전 장 이론의 국소성과 구조에 대한 일致성 테스트를 통해 평가하는 것.
• 에너지 보존이 대칭성에 조건적으로 의존하는 조건적 반응과 사전에 보존을 강제하는 尝시 사이의 대비를 제시하는 것.
• 에너지 보존이 신경 과정에서 경험적으로 확인된 경우, 양자역학적 모델이 후속 대안으로서 타당한지 평가하는 것.
• 논리적 및 수학적 분석을 통해 비보존이 물리적으로 타당하지 않다는 것이 아니며, 특히 양자역학에서 알려진 예외들(예: 자발적 붕괴 모델)을 고려할 때 더욱 그렇다는 것을 보여주는 것.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 왜 상호작용주의 이원론자들이 기본 물리학에 기반해 에너지 보존을 유지하려는 尝시는 실패하는가?
• RQ2 노터의 제1정리가 물리학에서 에너지 보존이 필수 원리라는 가정을 어떻게 뒤엎는가?
• RQ3 조건적 반응의 논리적·물리적 지위는 보존 법칙과 시공간 대칭성과의 관계에서 어떻게 규정되는가?
• RQ4 왜 E.J. 로우의 물리적 상수를 변화시키는 제안은 에너지 보존의 수학적 구조와 불일치하는가?
• RQ5 고전적 에너지 비보존가 경험적으로 배제된 경우, 양자역학이 상호작용주의 이원론에 대해 타당한 프레임워크를 제공할 수 있는 조건은 무엇인가?

주요 결과

• 에너지 보존 원리는 사전에 필수적인 것이 아니며, 노터의 제1정리를 통해 시공간 대칭성에서 유도된다.
• 에너지 보존이 시공간 대칭성이 존재할 때만 성립하는 조건적 반응은 고전 물리학의 수학적 기초와 유일하게 일치하는 접근이다.
• E.J. 로우의 물리적 상수를 변화시키는 제안은 장 이론의 국소성과 대칭성 구조를 위반하여 에너지와 운동량 모두의 의도하지 않은 비보존를 초래하므로 실패한다.
• 에너지 비보존는 물리적으로 비일관성이 없으며, 양자역학 전문가들은 이미 자발적 붕괴 모델 같은 맥락에서 비보존를 수용하고 있다.
• 경험적 신경과학은 상호작용주의를 기각할 수 있는 후행적 근거를 제공할 수 있지만, 이러한 반론은 보존 법칙보다는 인과적 간극에 초점을 맞추는 것이 더 낫다.
• 조건적 반응은 특정한 양자역학 모델이나 논란의 여지가 있는 양자역학 해석에 의존하지 않기 때문에 탄탄한 기반을 지닌다.