[论文解读] Tensorial origin of the action function, nexus between Quantum physics and General Relativity

Enrique Ordaz Romay|ArXiv.org|Dec 6, 2002

Relativity and Gravitational Theory参考文献 3被引用 3

一句话总结

本文提出张量形式的作用量函数作为哈密顿原理中使用的标量作用量的根本来源，统一了量子力学与广义相对论。通过将该张量作用量的分量直接与高阶自旋波函数的旋量分量联系起来，解释了为何非量子物理仅观测到标量作用量，从而通过统一的张量基础，建立了量子物理与相对论之间的几何与动力学联系。

ABSTRACT

The analytic physics, when it is development from aprioristic form, constructs all the laws from the Hamilton principle, also called action principle. According to this principle all systems are characterized by a magnitude called action which variation is equal to zero for the real evolution of the systems. At first, do not exist restrictions for the mathematical form of the action function, nonetheless, as in the a posteriori developer of the analytic physics, the traditional equations of the physics lead up to a scalar action, it is always sure that the action may be a scalar function. In this article we propose the existence of a tensorial function like origin of the traditional scalar action. First because it permits, without other argumens, to justify the own action principle and second because it permits connect the complementary principle of the Quantum physics with the analytic expressions of the nonquantum physics, including the General Relativity. We call tensorial action to this original function and their components are connecting, directly, with the tensorial (spinorial) componets of the wave function of the particles with spin higher than zero. For this reason we can understand why in the nonquantum physics only has significance a scalar action.

研究动机与目标

• 建立哈密顿原理中传统使用的作用量函数的张量起源。
• 通过统一的几何框架，调和量子力学与广义相对论的原则。
• 解释为何非量子物理仅观测到标量作用量，尽管其深层结构为张量形式。
• 将张量作用量的分量与高阶自旋粒子波函数的旋量分量直接关联。
• 提供一个理论基础，无需人为假设即可解释作用量原理。

提出的方法

• 引入张量形式作用量函数作为基本物理量，从中导出传统的标量作用量。
• 将哈密顿原理作为变分原理应用于张量作用量，推导出运动方程。
• 在张量作用量的分量与自旋大于0粒子波函数的旋量分量之间建立直接对应关系。
• 将该框架应用于从统一的张量基础推导经典与相对论物理的标准运动方程。
• 证明非量子物理中作用量的标量性质源于其深层张量结构的约化。
• 采用基于微分几何与场论的形式体系，以保持与广义相对论和量子力学的一致性。

实验结果

研究问题

• RQ1 物理理论中作用量函数的根本起源是什么？
• RQ2 作用量原理如何从更基本的张量结构中导出？
• RQ3 张量形式作用量以何种方式统一了量子力学与广义相对论？
• RQ4 为何非量子物理仅观测到标量作用量，尽管存在旋量自由度？
• RQ5 张量作用量的分量与波函数旋量分量之间存在何种关系？

主要发现

• 张量形式作用量函数为哈密顿原理中使用的标量作用量提供了更深层的几何起源。
• 张量作用量的分量在量子理论中与高阶自旋波函数的旋量分量直接关联。
• 经典与相对论物理中观测到的标量作用量，是其深层张量作用量的约化形式。
• 作用量原理自然地作为张量结构的结果而成立，无需额外假设。
• 该框架通过共同的张量作用量，为统一量子力学与广义相对论提供了基础。
• 该模型解释了量子物理的互补性源于张量作用量向旋量分量的分解。