[논문 리뷰] Where and how does it happen ?

Elemér E Rosinger|arXiv (Cornell University)|2005. 05. 05.

Philosophy and History of Science참고 문헌 4인용 수 22

한 줄 요약

이 논문은 고전적 'res extensa'를 초월하는 물리적 영역을 새로운 물리적으로 실재하는 영역으로 확장해야 한다고 주장하며, 양자 중첩과 얽힘과 같은 물리학의 기초적 문제를 해결하고자 한다. 특히 비국소적 현상인 얽힘과 즉각적인 사고가 더 높은 차원의 'res super-extensa'에서 발생할 수 있으며, 이는 표준 시공간을 초월하는 물리적 실재를 재정의하고 전통적인 마음과 물질의 분리 개념에 도전한다.

ABSTRACT

It has for ages been a rather constant feature of thinking in science to take it for granted that the respective thinking happens in realms which are totally outside and independent of all the other phenomena that constitute the objects of such thinking. The imposition of this divide on two levels may conflict with basic assumptions of Newtonian and Einsteinian mechanics, as well as with those in Quantum Mechanics. It also raises the question whether the realms in which thinking happens have no any other connection with the realms science deals with, except to host and allow scientific thinking.

연구 동기 및 목표

• 양자 현상, 예를 들어 중첩성과 얽힘의 물리적 실재성에 관해 현재의 기초적 격차를 해결하기 위해.
• 과학적 사고와 의식이 물리적 영역 외부에 존재한다는 가정을 도전하며, 대신 그것들이 확장된 물리적 영역에 내재되어 있음을 주장하기 위해.
• 'res extensa'를 초월하는 새로운 물리적 영역을 도입하여 상대성 이론, 양자역학, 과학적 사고의 본질 간의 갈등을 해결하기 위해.
• 숨겨진 변수 논의를 재구성하기 위해 전체적인 물리적 영역이 양자 과정의 기초가 될 수 있으며, 개별 변수가 아니라 전체 영역이 핵심이 될 수 있음을 제안하기 위해.
• 실험적 증거와 반증 가능성의 개념을 재정의하기 위해, 물리적 영역을 더 넓은 존재론적 영역인 'res cogitans'(사고하는 실체)에 통합하기 위해.

제안 방법

• 뉴턴역학, 아인슈타인역학, 양자역학에서 과학적 사고와 물리적 영역 간의 개념적 갈등을 분석한다.
• 'res super-extensa'라는 유한하고 확장된 물리적 영역을 도입하여 'res extensa'를 일반화하고 비국소적 양자 현상을 수용한다.
• 수학적 추론을 적용하여 양자 얽힘(예: EPR 상태 |ω₀₀⟩ = |0,0⟩ + |1,1⟩)을 분석하고, 비국소성이 확장된 물리적 프레임워크에서서야 의미를 가진다는 점을 주장한다.
• 힐버트 공간의 구조(예: ℂ² ⊗ ℂ²)를 사용하여 얽힌 큐비트를 모델링하고, 그 행동이 표준 시공간에 국한될 수 없다는 것을 보여준다.
• 콤���트 공간과 끈 이론의 유사성을 활용하여, 비국소성이 유한하고 확장된 물리적 영역에서는 오히려 모순스럽지 않게 된다고 주장한다.
• 철학적 전환을 제안한다: 시공간과 양자 과정을 포함한 모든 물리적 영역은 더 넓은 'res cogitans' 영역 내의 모델일 수 있다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 과학적 사고는 물리적 영역의 공간적·시간적 제약을 초월하는 것처럼 보이는데, 어디서이고 어떻게 일어나는가?
• RQ2 상대성 이론의 속도 제한을 위반하는 비국소성을 보이는 양자 얽힘은 어떻게 물리적으로 실재할 수 있는가?
• RQ3 양자 중첩성과 얽힘을 순수한 수학적 추상이 아니라 진정한 물리적 현상으로 간주할 수 있는 물리적 영역은 무엇인가?
• RQ4 'res extensa'를 초월하여 새로운 유한하고 물리적으로 실재하는 영역, 예를 들어 'res super-extensa'를 포함한 물리적 영역의 개념을 확장할 수 있는가?
• RQ5 'res cogitans' 내의 모델로 물리적 영역을 간주할 경우, 실험적 증거와 반증 가능성의 개념이 물리학에서 어떻게 재정의될 수 있는가?

주요 결과

• 현재 정의되지 않은 '물리적 영역' 개념 내에서는 양자 중첩성과 얽힘을 완전히 이해할 수 없으며, 물리적 철학의 확장을 필요로 한다.
• EPR 상태 |ω₀₀⟩ = |0,0⟩ + |1,1⟩는 국소적 구성요소로 분해될 수 없는 진정한 물리적 얽힘의 예로, 국소 실재론에 도전한다.
• 양자역학에서의 비국소성이 문제가 되지 않을 수 있으며, 국소성과 비국소성의 경계가 의미 없어지는 더 높은 차원의 'res super-extensa'에서 물리적 과정가 일어나기 때문이다.
• 양자 현상의 물리적 실재성을 설명하기 위해 'res super-extensa'라는 제3의 물리적 영역 존재가 필요하다고 제안된다.
• 모든 물리적 영역를 'res cogitans'에 통합함으로써 전통적인 '물리적'과 '정신적' 영역의 이원론이 해소될 수 있으며, 과학적 실재의 본질이 재정의된다.
• 물리적 영역가 'res cogitans' 내의 모델로 간주된다면, 실험적 증거와 반증 가능성의 개념도 재정의되어야 할 수 있다.