[论文解读] Imaginary part of action, Future functioning as hidden variables

H. B. Nielsen|ArXiv.org|Nov 20, 2009

International Science and Diplomacy参考文献 21被引用 7

一句话总结

本文提出一种'复杂作用量模型'，其中作用量的虚部控制未来边界条件，实现反向因果，并通过使测量结果可确定性计算来解决量子测量问题。通过利用复合作用量原理将宇宙的完整历史视为固定，该模型预测：高希格斯粒子产生（例如在SSC或LHC上）会导致未来影响的约束，从而阻止此类实验成功，为量子力学提供一种新颖的超定域性框架。

ABSTRACT

A model -- by myself and Masao Ninomiya -- which in principle predicts the initial conditions in a way as to minimze a certain functional of the history of the Universe through both past and future -- a functional conceived of as an imaginary part of the action -- is suggested to be also helpful in solving some problems for quantum mechanics. Especially as our model almost makes it possible in principle to calculate the full history of the universe, it even makes it in principle calculable, which one among several measurement results in a quantum experiment will actually be realized! Our "complex action model" thus is a special case of superdeterminism - in Bells way - and does not have true causality, but rather even in some cases true backward causation. In fact we claim in our model that the SSC (Superconducting Supercollider) were stopped by the US Congress due to the backward causation from the big amounts of Higgs particles, which it would have produced, if it had been allowed to run. The noumenon ("das Ding an sich") in our model is the Feyman path integrand or better some fundamental quantities determined from second order effects of the latter integrand.

研究动机与目标

• 通过基于复合作用量原理的时间对称、超定域性模型，解决量子力学中的基础性问题。
• 解释为何在量子实验中仅实现一个测量结果，而非标准概率解释所预测的多种可能性。
• 提出未来物理条件（尤其是高希格斯粒子产生）可通过作用量的虚部影响过去事件。
• 通过全局最小化虚作用量泛函，为初始条件的表观精细调节提供机制。
• 将实验失败（如SSC、LHC延迟）解释为未来希格斯粒子产生引发的反向因果结果。

提出的方法

• 该模型使用复合作用量泛函，其中虚部源自费曼路径积分被积函数的二阶效应，作为基本动力学量。
• 它提出了一个全局变分原理，通过在整个时空历史中最小化作用量的虚部，从而固定过去和未来的边界条件。
• 该模型将宇宙视为一个无时间的数学结构，'上帝'被概念化为一个无时间的观察者，能预先计算出完整的历史。
• 它引入了本体（'das Ding an sich'）与知识之间的非可分耦合，其中路径积分的二阶效应编码了物理现实。
• 该模型通过证明当虚作用量最小时，仅一个测量结果在路径积分中显著贡献，从而将其应用于量子测量。
• 该模型推测，希格斯质量项中较大的虚部成分（m_Higgs² = m_R² + i m_I²）会抑制希格斯粒子的产生，从而导致对加速器运行的未来影响约束。

实验结果

研究问题

• RQ1 量子力学是否能在一种超定域性框架中被一致地解释，其中未来条件影响过去事件？
• RQ2 作用量的虚部是否为量子实验中选择唯一测量结果提供了机制？
• RQ3 像SSC取消或LHC延迟这样的实验失败，是否可由高希格斯粒子产生引发的未来影响约束来解释？
• RQ4 层次问题是否与希格斯质量项实部相对于虚部的抑制有关？
• RQ5 宇宙的完整历史（包括测量结果）是否可从复合作用量原理中计算得出？

主要发现

• 该模型预测仅一个量子测量结果会发生，因为它是使作用量虚部最小化的那个，因此在路径积分中占主导地位。
• 该模型声称原则上可以计算出在量子实验中哪个探测器会触发，这与标准量子力学中固有的随机性相悖。
• 超导超导对撞机（SSC）的取消被解释为未来反向因果作用的结果，其触发原因在于假设的大量希格斯粒子产生。
• 2008年10月LHC的延迟也被归因于高希格斯粒子产生潜力引发的未来影响约束。
• 该模型提出，希格斯质量项的虚部（m_Higgs²|_I）远大于实部（m_Higgs²|_R），从而在自然界中抑制希格斯粒子的产生。
• 该模型认为，宇宙的初始条件并非任意，而是由虚作用量的全局最小化决定，从而导致对现实的确定性、时间对称的描述。