펜로즈 해석

Penrose interpretation

펜로즈 해석은 로저 펜로즈가 양자 역학과 일반 상대성 사이의 관계에 대해 추측한 것이다.펜로즈는 시공간 곡률의 차이가 유의미한 수준에 도달할 때까지 양자 상태를 중첩된 상태로 유지할 것을 제안한다.[1][2][3]

개요

펜로즈의 생각은 양자중력에서 영감을 얻었는데, 이는 물리적 상수 와 를 모두 사용하기 때문이다 관찰이 이루어지면 중첩이 실패한다는 것을(그러나 그것은 본질적으로는 비객관적이라는 것을), 그리고 다세계가 해석하는 코펜하겐 해석의 대안이다.중첩의 대체 결과가 동등하게 "실제"인 반면 상호 순응은 이후의 관찰 가능한 상호작용을 배제한다고 기술하는 tion.

펜로즈의 생각은 객관적인 붕괴 이론의 일종이다.이러한 이론에 있어서 파동 기능은 물리적인 과정으로서 파동기능이 붕괴되는 것을 경험하는 물리적인 파동으로서 관찰자는 특별한 역할을 하지 않는다.펜로즈는 파동 함수가 양자 상태 사이의 특정 에너지 차이를 넘어 중첩된 위치에서 지속될 수 없다는 이론을 세운다.그는 이 차이에 대해 대략적인 값을 제시한다: 플랑크 물질 가치, 이것을 "일중력" 수준이라고 부른다.[1]그런 다음 그는 이 에너지 차이가 파동함수가 표준 양자역학에서 도출된 절차인 원파함수의 진폭에 기초한 확률을 가지고 단일 상태로 붕괴하게 한다는 가설을 세운다.펜로즈의 "1중력" 수준 기준은 그의 예측의 기초를 형성하며, 파동함수 붕괴에 대한 객관적 기준을 제공한다.[1]이것을 엄격한 방법으로 명시하는 것이 어려움에도 불구하고, 그는 붕괴가 일어나는 기초 상태는 슈뢰딩거-뉴턴 방정식의 고정적인 해법으로 수학적으로 설명될 것을 제안한다.[4][5]최근의 연구는 양자 역학과 중력 사이의 관계가 점점 더 깊어지고 있다는 것을 보여준다.[6]

물리적 결과

파장 기능이 물리적으로 진짜라는 것을 받아들이면서, 펜로즈는 물질이 한 번에 한 곳 이상에 존재할 수 있다고 믿는다.그의 생각으로는, 인간처럼 거시적인 체계는, 그에 상응하는 에너지 차이가 매우 크기 때문에, 측정 가능한 시간 동안 한 곳 이상에 존재할 수 없다.전자와 같은 미세한 시스템은 공간 시간 곡률 분리가 붕괴 문턱에 도달할 때까지 한 개 이상의 위치(수천 년)에 훨씬 더 오래 존재할 수 있다.[7][8]

아인슈타인의 이론에서 질량이 있는 물체는 그 주위의 공간과 시간의 구조에 워프를 일으킨다.이 뒤틀림은 우리가 중력으로 경험하는 효과를 만들어낸다.펜로즈는 먼지, 원자, 전자와 같은 작은 물체들도 시공간적으로 뒤틀림을 발생시킨다고 지적한다.이 워프들을 무시하는 것은 대부분의 물리학자들이 잘못하는 부분이다.먼지 얼룩이 두 곳에 동시에 있으면 각각 두 개의 초점 중력장을 생성해 공간 시간에 왜곡을 일으켜야 한다.펜로즈의 이론에 따르면, 이러한 이중적인 분야를 지탱하기 위해서는 에너지가 필요하다.시스템의 안정성은 관련된 에너지의 양에 따라 달라진다: 시스템을 유지하는 데 필요한 에너지가 높을수록 안정성이 떨어진다.시간이 지남에 따라 불안정한 시스템은 가장 단순하고 가장 낮은 에너지 상태로 다시 정착하는 경향이 있다: 이 경우, 하나의 위치에서 하나의 물체가 하나의 중력장을 생성한다.만약 펜로즈가 맞다면, 중력은 관찰자나 평행 우주들을 호출할 필요 없이 물체를 한 곳으로 다시 잡아당긴다.[2]

펜로즈는 거시적 상태와 양자 상태 사이의 전환은 먼지 입자의 크기(그 질량은 플랑크 질량에 가깝다)에서 시작된다고 추측한다.그는 이 이론을 실험하기 위한 실험을 제안했는데, 펠릭스(Laser Interferometry X-ray를 이용한 자유궤도 실험)는 우주에 있는 X선 레이저가 작은 거울을 향하고 수만 마일 떨어진 곳에서 빔 분열기에 의해 분열을 하는 것인데, 이 실험은 광자가 다른 거울을 향하고 반사되는 것이다.한 광자는 다른 거울로 이동하는 동안 작은 거울을 쳐서 작은 거울이 돌아오면서 다시 움직일 것이고, 기존의 양자 이론에 따르면 이 작은 거울은 상당 기간 중첩된 상태로 존재할 수 있다.이렇게 하면 광자가 검출기에 도달하지 못하게 된다.펜로즈의 가설이 맞으면 거울의 중첩 위치가 약 1초 만에 한 곳으로 무너져 광자의 절반이 검출기에 닿을 수 있게 된다.[2]

그러나 이 실험은 주선하기 어려울 것이기 때문에 광학 캐비티를 사용하여 원하는 지연을 달성할 수 있을 만큼 오랫동안 광자를 가두는 테이블 상판 버전이 대신 제안되었다.[9]

반응

옥스포드 양자 계산 센터의 데이비드 도이치는 다세계 해석을 지지한다.그는 실험적인 이상 징후가 관찰되지 않았기 때문에 펜로즈의 해석을 "과학보다 미학에 더 기반을 둔 것"이라고 일축한다.[2]그러나 펜로즈는 그의 예측이 사실이라면 양자론이 거시적 효과에 압도되는 특정 '일중력' 수준에서 어떤 실험도 행해지지 않았다고 응답했다.

참고 항목

로저 펜로즈의 관련 서적

참조

  1. ^ a b c Penrose, Roger (1999) [1989], The Emperor's New Mind (New Preface (1999) ed.), Oxford, England: Oxford University Press, pp. 475–481, ISBN 978-0-19-286198-6
  2. ^ a b c d 폴거, 팀. "전자가 한 번에 두 장소에 있을 수 있다면, 왜 너는 그럴 수 없는 거지?"발견하다.제25권 제6호(2005년 6월).33-35 페이지
  3. ^ Penrose, Roger (1996). "On Gravity's Role in Quantum State Reduction" (PDF). General Relativity and Gravitation. 28 (5): 581–600. Bibcode:1996GReGr..28..581P. doi:10.1007/BF02105068.
  4. ^ Penrose, Roger (1998), "Quantum computation, entanglement and state reduction", Phil. Trans. R. Soc. Lond. A, 356 (1743): 1927–1939, Bibcode:1998RSPTA.356.1927P, doi:10.1098/rsta.1998.0256.
  5. ^ Penrose, Roger (2014), "On the Gravitization of Quantum Mechanics 1: Quantum State Reduction", Foundations of Physics, 44 (5): 557–575, Bibcode:2014FoPh...44..557P, doi:10.1007/s10701-013-9770-0.
  6. ^ 레너드 서스킨드, 코펜하겐 vs 에버렛, 텔레포트, ER=EPR (2016) 세미나 노트, arXiv.
  7. ^ Penrose, Roger (2007), Road to Reality, Vintage Books, pp. 856–860, ISBN 978-0-679-77631-4.
  8. ^ S. Hameroff; R. Penrose (2014). "Consciousness in the universe: A review of the 'Orch OR' theory". Physics of Life Reviews. 11 (1): 51–53. Bibcode:2014PhLRv..11...39H. doi:10.1016/j.plrev.2013.08.002. PMID 24070914.
  9. ^ Marshall, W., Simon, C., Penrose, R., and Bouwmeester, D. (2003). "Towards quantum superpositions of a mirror". Physical Review Letters. 91 (13): 130401. arXiv:quant-ph/0210001. Bibcode:2003PhRvL..91m0401M. doi:10.1103/PhysRevLett.91.130401. PMID 14525288.{{cite journal}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)

외부 링크