[논문 리뷰] Instantaneous Action at a Distance in a Holistic Universe

B. G. Sidharth|ArXiv.org|1998. 12. 01.

Quantum Mechanics and Applications참고 문헌 14인용 수 6

한 줄 요약

이 논문은 양자 시공간 프레임워크 내에서 비국소성과 완벽한 흡수를 통합함으로써 디랙 이론과费인만-유인의 직접 작용 원거리 이론을 통합하는 통합 양자 우주론을 제안한다. 배경이 되는 제로 포인트 필드에 기반하여 국소적 실재성과 인과적 장 이론이 직접적인 비국소적 상호작용을 통해 유도됨을 보여주며, 이는 국소적 실재성과 인과적 장 이론이 비국소적 상호작용에서 유도된 효과적인 기술로 나타남을 보여준다.

ABSTRACT

The early work of Lorentz, Abraham and others, evolved through the work of Fokker, Dirac and others to ultimately culminate in the Feynman- Wheeler direct action at a distance theory. However this theory has encountered certain conceptual difficulties like non-locality in time, self force of the electron, pre acceleration and the perfect absorption condition of Feynman and Wheeler, that is the instantaneous action of the remaining charges in the universe on the charge in question. More recently, Hoyle and Narlikar have resurrected this theory, but within the context of a Steady State or Quasi Steady State cosmology. They argue that the theory infact has a better standing than the generally accepted quantum theoretic description. In this article we consider a quantum theoretic description and a cosmology which parallels the Hoyle-Narlikar approach. This leads to a synthesis and justification of the Dirac and Feynman-Wheeler approaches, clarifying the conceptual problems in the process. We deduce a scenario with quantized space-time and a holistic cosmology, consistent with physical and astrophysical data. The non-locality is now seen to be meaningful within the minimum space-time intervals, as also the perfect absorption within the holistic description. Local realism, and the usual causal field theory are seen to have an underpinning of direct action. For example this is brought out by the virtual photons which mediate interactions in Quantum Electro Dynamics, and the emergence of the inverse square law in the above approach from a background Zero Point Field.

연구 동기 및 목표

• 페인만-유인의 직접 작용 원거리 이론에서 발생하는 개념적 문제, 예를 들어 사전 가속도와 시간 비국소성을 일관된 양자 프레임워크 내에서 해결하기 위해.
• 통합된 양자 시공간 프레임워크를 도입함으로써 직접 작용 접근법을 현대 양자장 이론과 우주론과 조율하기 위해.
• 국소적 실재성과 인과적 장 이론이 더 깊은 비국소적 상호작용에서 유도된 현상임을 보여주기 위해.
• 우주론적 및 천체물리적 데이터와 일관된 통합 우주 모델에 기반하여 페인만-유인 이론의 완벽한 흡수 조건을 정당화하기 위해.

제안 방법

• 비국소성 문제를 해결하기 위해 최소 시공간 간격을 포함하는 양자 이론적 시공간 기술을 수립한다.
• 전역적 원거리 작용을 뒷받침하기 위해 후일-나르리카르의 준정적상태 모델을 영감으로 삼는 통합 우주론을 도입한다.
• 배경 제로 포인트 필드의 개념을 적용하여 직접 상호작용에서 전자기력의 역제곱 법칙을 유도한다.
• 가상의 광자를 상호작용의 매개체로 사용하여, 비국소적이지만 물리적으로 의미 있는 작용이 어떻게 이루어지는지 보여준다.
• 디랙과 페인만-유인의 접근법을 양자 시공간의 통합 프레임워크에 통합함으로써 조율한다.
• 통합된 우주의 구조에 기반하여 양자 수준의 직접 작용에서 고전적 전자기 법칙이 어떻게 유도되는지 분석한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 페인만-유인 이론의 개념적 곤경—예를 들어 사전 가속도와 시간 비국소성—은 일관된 양자 프레임워크 내에서 어떻게 해결될 수 있는가?
• RQ2 양자 시공간을 갖춘 통합 우주론은 어떻게 즉각적인 원거리 작용에 물리적 기반을 제공하는가?
• RQ3 제로 포인트 필드는 직접 작용 프레임워크에서 역제곱 법칙의 기원으로서 어떻게 작용하는가?
• RQ4 국소적 인과성이 버려지고 비국소적이고 통합적인 역학으로 대체될 경우, 가상의 광자는 어떤 역할을 하는가?
• RQ5 페인만-유인 이론의 완벽한 흡수 조건은 우주의 통합적 구조의 결과로 정당화될 수 있는가?

주요 결과

• 논문은 페인만-유인 이론의 비국소성이 양자 시공간의 최소 시공간 간격 내에 제약을 받을 경우 물리적으로 의미 있는 것으로 나타남을 확립한다.
• 완벽한 흡수 조건은 임의의 가정이 아니라 통합된 우주의 구조에서 자연스럽게 유도되는 결과로 정당화된다.
• 역제곱 법칙은 기초가 되는 제로 포인트 필드에서 기인하며, 고전적 힘의 더 깊은 기원을 제공한다.
• 가상의 광자는 국소적 교환을 통해가 아니라 시공간 전역에 걸쳐 비국소적이고 통합적인 연결을 통해 상호작용을 매개함을 보여준다.
• 국소적 실재성과 인과적 장 이론은 더 기본적인 비국소적 직접 작용 프레임워크에서 유도된 효과적인 기술로 도출된다.
• 모델은 물리적 및 천체물리적 데이터와 일관되며, 표준 양자장 이론의 대안으로서의 타당성을 지닌다.