[论文解读] Instantaneous Action at a Distance in a Holistic Universe

B. G. Sidharth|ArXiv.org|Dec 1, 1998

Quantum Mechanics and Applications参考文献 14被引用 6

一句话总结

本文提出了一种整体性量子宇宙学，通过将非局域性和完美吸收嵌入到一个量子化时空框架中，统一了狄拉克与费曼-惠勒的直接作用距离理论。它通过将非局域性与背景零点场联系起来，解决了预加速和时间非局域性等概念性问题，表明局域实在论和因果场论是从由虚光子介导的直接非局域相互作用中涌现出来的。

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.

研究动机与目标

• 解决费曼-惠勒直接作用距离理论中的概念性问题，如预加速和时间非局域性。
• 通过引入整体性、量子化时空框架，将直接作用方法与现代量子场论和宇宙学相协调。
• 证明局域实在论和因果场论是更深层次非局域相互作用的涌现现象。
• 从与天体物理学和物理数据一致的整体宇宙模型出发，为费曼-惠勒理论中的完美吸收条件提供理论依据。

提出的方法

• 制定一种量子理论描述的时空，通过引入最小时空间隔来解决非局域性问题。
• 引入受霍伊尔-纳里卡罗准稳态模型启发的整体宇宙学，以支持全局作用距离。
• 应用背景零点场的概念，从直接相互作用中推导出电磁学的平方反比定律。
• 使用虚光子作为相互作用的媒介，表明其在实现非局域但物理上有意义的作用中的角色。
• 通过将两者嵌入统一的量子化时空框架中，调和狄拉克与费曼-惠勒的方法。
• 分析经典电磁定律如何从基于宇宙整体结构的量子层面直接作用中涌现。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何在一致的量子框架内解决费曼-惠勒理论中的概念性困难，如预加速和时间非局域性？
• RQ2 整体性宇宙学与量子化时空如何为瞬时作用距离提供物理基础？
• RQ3 零点场如何在直接作用框架中为平方反比定律的涌现提供基础？
• RQ4 当放弃局域因果性而采用非局域的整体动力学时，虚光子在相互作用中介导中的作用是什么？
• RQ5 费曼-惠勒理论中的完美吸收条件能否被证明为宇宙整体结构的自然结果？

主要发现

• 本文确立了，当非局域性被限制在量子化时空的最小时空间隔内时，费曼-惠勒理论中的非局域性便具有了物理意义。
• 完美吸收条件被证明是宇宙整体结构的自然结果，而非人为假设。
• 电磁学的平方反比定律源于底层的零点场，为经典力提供了更深层的起源。
• 虚光子被证明不是通过局域交换来介导相互作用，而是通过时空中非局域的整体连接。
• 局域实在论和因果场论被推导为更基本的非局域直接作用框架中的有效描述。
• 该模型与物理和天体物理学数据一致，支持其作为标准量子场论的可行替代方案。