[论文解读] A New Approach to Locality and Causality

B. G. Sidharth|ArXiv.org|May 3, 1998

Quantum Mechanics and Applications参考文献 15被引用 5

一句话总结

本文提出，量子力学中的局域性和因果性是大于康普顿波长尺度下的近似，表明非局域性并非悖论，而是与整体性、量子化时空模型一致。该方法将量子非局域性重新解释为源自基本时空颗粒性的涌现现象，得到了宇宙学观测和一种新颖的时空量子化框架的支持。

ABSTRACT

In the light of some recent results, it is argued that usual concepts of causality and locality are approximations valid at scales greater than the Compton wavelength and corresponding time scales. It follows that the "spooky" non-locality of Quantum Mechanics is not really so and infact is perfectly consistent with a recently discussed holistic model, which again is corroborated by latest astrophysical and cosmological observations. This approach also provides a rationale for the origin of the metric and points to, what may be called a space time quantization which may be, ultimately, fundamental.

研究动机与目标

• 基于近期的理论和观测结果，重新审视量子力学中局域性和因果性的基础。
• 论证量子力学中的非局域性并非问题，而是源于更深层次的时空整体性模型的自然结果。
• 为时空度量的起源提供一个根本性量化机制的解释。
• 通过在康普顿波长以下重新定义局域性，调和量子非局域性与相对论因果性。
• 将量子基础与天体物理学及宇宙学观测联系起来，提出一个统一的量子引力框架。

提出的方法

• 提出标准局域性和因果性概念在接近康普顿波长尺度时会失效。
• 引入一个整体性量子力学模型，作为非局域关联的底层基础并加以解释。
• 论证时空本身可能是基本离散的，其量子化源于底层动力学。
• 将康普顿波长作为经典空间和时间概念失效的自然尺度。
• 依赖理论一致性与宇宙学观测的一致性来支持该模型。
• 将量子非局域性不视为对相对论的违反，而是更深层次时空结构的后果。

实验结果

研究问题

• RQ1 能否通过在小尺度上重新定义局域性，使量子力学中的非局域性与因果性相容？
• RQ2 康普顿波长在界定经典局域性极限中起什么作用？
• RQ3 时空本身如何从更基本的离散量子结构中涌现？
• RQ4 近期的天体物理学和宇宙学观测在何种意义上支持一个整体性、非局域的量子模型？
• RQ5 时空度量是否为更深层次量子颗粒性的衍生属性？

主要发现

• 局域性和因果性仅在大于康普顿波长的尺度上为有效近似。
• 量子非局域性本身并非内在悖论，而是源于整体性、量子化时空框架的自然结果。
• 该模型通过基本量化机制为时空度量的起源提供了物理解释。
• 该方法与当前的天体物理学和宇宙学观测一致，获得了实证支持。
• 时空量子化被提议为自然的基本特征，而非涌现属性。
• 康普顿尺度作为经典时空概念失效的自然截断点。