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양자 리얼리티

Quantum Reality
이 기사는 닉 허버트가 쓴 책에 관한 것이다.양자론의 일반적인 치료는 양자역학을 참조하라.
양자 현실:
Cover of Quantum Reality
작가닉 허버트
커버 아티스트모트 와이스, 티타 나솔
제목양자물리학
출판된1985년(앵커 북스/더블데이)
페이지268
ISBN978-0-385-18704-6
530.1'2 82-46033
LC ClassQC174.12.H47 1985년

Quantum Reality(퀀텀 리얼리티)는 물리학자인 닉 허버트(Nick Herbert)가 1985년에 쓴 대중과학 책으로, 양자론의 철학적 함의를 탐구하기 위해 결성되었다.[1]이 책은 진보된 수학 개념에 의존하지 않고 양자 개체의 존재론, 그 속성, 그리고 상호작용을 다루려고 시도한다.허버트는 양자역학에 대한 가장 일반적인 해석과 그 결과에 대해 차례로 논의하면서 각각의 개념적 장점과 단점을 강조한다.[2]

시놉시스

배경

어떤 양자 이론의 동기가 된 실험 위기(자외선 재난 같은)에 대해 간략하게 따라, 허버트 양자 이론의 4개의 주요 제제:베르너 하이젠베르크의 행렬 역학, 어윈 슈뢰딩거의 파동 역학, 폴 디랙의 변형 이론, 리처드 파인만의 sum-over-histories 공식화를 식별합니다.[2]:41–53

허버트는 양자 물체("양자"를 더빙함수)를 소개하면서, 여기의 양자 성질이 파동함수에서 어떻게 이러한 성질의 측정을 위한 대용물 역할을 하는지를 설명한다.그는 양자 측정 과정을 수학적으로 파동 함수를 특정 계열의 파형의 총합으로 취급하고, 특정 속성에 해당하는 다양한 계열의 파형을 갖는 것에 비유한다.이러한 파형의 스펙트럼 대역폭은 양자 측정의 불확실성을 나타낸다.허버트는 위치나 운동량과 같은 결합 변수의 쌍에 대해 이러한 대역폭은 그들의 제품이 유한한 하한을 가지도록 연결됨을 보여줌으로써 하이젠베르크의 불확실성 원리의 기초를 보여준다: 어떤 단일 특성도 임의의 정밀도로 측정할 수 있지만 동시에 결합 특성을 알 수는 없다.o 임의의 [2]: 71–112 정밀도

허버트 두 철학적 문제 양자에 의해 제시되 theory—the 해석 질문은 현실 관찰에 기초하는 물리적 특성 선택 및 측정 문제가 있다면, 측정 행위의 양자 이론의 외관상 특별한 역할에 적합하며, 공식적으로 측정 행동을 정의하는 다양한 접근법을 식별합니다.[2]:113–156

여덟 가지 해석

허버트는 양자역학에 대한 여덟 가지 해석을 확인했는데, 모두 관찰과 앞서 언급한 수학 형식에 일치한다.그는 이러한 서로 다른 해석을 시각장애인과 코끼리의 이야기, 즉 동일한 근본 현실에 대한 서로 다른 접근법, 즉 현저하게 다른 (그러나 종종 중복되는) 그림을 산출하는 다른 접근법에 비유한다.허버트가 확인한 해석은 다음과 같다.

  1. 코펜하겐의 해석 제1부("깊은 현실은 없다")는 가장 두드러지게 닐스 보어, 베르너 하이젠베르크와 관련된 허버트는 이것을 물리학자들 사이에서 가장 폭넓게 받아들여지는 해석으로 파악하고 있다.이 해석에서 동적 속성은 양자 개체 자체의 실체를 기술하는 것이 아니라 여기서 관찰된 개체와 측정 장치의 관계에서 기술한다.[2]: 158–164
  2. 코펜하겐 해석 제2부("실현성은 관찰에 의해 창조된다.") 존 아치발트 휠러와 연관된 코펜하겐 해석의 이러한 변화에서, 양자 속성의 현실은 휠러의 지연된 선택 실험의 예에서 알 수 있듯이 관찰의 행위에서 창조된다.[2]: 164–168
  3. "현실은 분열되지 않은 허풍이다."데이비드 봄과 월터 하이틀러와 관련된 이 해석은 우주 전체의 상태가 어떤 양자 측정에 관여할지도 모른다는 것을 암시한다.허버트는 고차원 구성 공간에서 하나의 조합된 파동 함수, 즉 "공유된 현실"로 표현될 수 있는 넓게 분리된 얽힌 입자의 겉보기 교호작용을 강조한다.[2]: 168–172
  4. 다세계의 해석.휴 에버렛에 의해 고안된 이 해석은 가능한 모든 결과가 평행 우주의 끊임없이 가지를 치는 나무에서 동등하게 발생한다고 가정함으로써 파동함수 붕괴의 개념적 문제를 제거한다.[2]: 172–175
  5. 양자 논리("세계는 비인간적인 종류의 추론에 복종한다.") 존 폰 노이만, 개럿 비르호프, 데이비드 핀켈슈타인과 관련지어 이 해석은 양자 물체는 선천적인 속성을 가지고 있지만 이들 속성들 사이의 관계는 부울 르와는 달리 비분배적 격자, 즉 "파동 논리"에 의해 지배된다고 주장한다.고전 사물을 지배하다'삼극자 역설'의 예에서 적층된 직교 지향 편광기 2개는 빛이 통과할 수 없도록 한다(각 필터를 통과할 광자 집합의 만남은 무효). 그러나 이들 사이에 대각선 지향 편광기를 삽입하면 어느 정도 편광기가 스택을 통과할 수 있게 된다.그 역설은 파괴적으로 간섭하는 대각선 구성요소를 가진 편광 빔을 중첩으로 간주함으로써 이해할 수 있다.[2]: 177–185
  6. 네오럴리즘("세상은 평범한 물체로 만들어진다.") 데이비드 봄(David Bohm)에 의해 건설되고 루이 드 브로글리와도 연관되어 있는 이 해석은 양자 물체는 확실한 속성을 가지고 있지만 이러한 속성은 우주의 어느 곳에서도 일어나는 사건에 반응하여 즉각적으로 가치를 변화시킬 수 있다는 것을 의미하며, 이 정보는 물리 파일럿으로 암호화된다.빛보다 빨리 이동할 수 있어야 하는 파도다른 물리학자들은 이 초음파 통신을 없앤 물체 기반 모델을 만들려고 시도했지만, 벨의 정리는 나중에 이것이 불가능하다는 것을 증명했다.이 때문에 허버트에 따르면 신자유주의는 대부분의 물리학 기득권층으로부터 거부당한다.[2]: 185–189
  7. "의식이 현실을 창조한다."존 폰 노이만(John von Neumann)에 의해 처음 제안된 이 해석은 양자체계의 무수한 가능성이 하나의 관측된 상태로 좁혀지는 파동함수 붕괴의 위치로서 의식적인 정신에 특별한 지위를 부여한다.관찰자가 어떤 속성이 확실한 가치가 있다고 보일지 선택하면서도 그 가치 자체를 결정하지 않는 코펜하겐 해석과는 달리, 폰 노이만은 실제 속성 값은 뇌와 마음의 접점에서 일어나는 붕괴에서 결정된다고 주장했다.[2]: 189–193
  8. "베르너 하이젠베르크의 이중 세계."하이젠베르크는 코펜하겐 해석에 내재된, 관찰의 구체적 실재성(페노멘온)과 파동함수에 의해 기술된 잠재성의 범위(누메논) 사이의 구분을 인정했다.그는 관찰되지 않은 세계의 존재론적 본질을 다루려고 애쓰면서 양자론을 단순한 수학적인 유추만이 아니라 근원적인 현실에 대한 문자 그대로 서술하는 것으로 여겼다.허버트가 하이젠베르크의 견해에 대해 묘사한 바에 따르면, 관찰되지 않은 세계는 가능성으로 구성된 세계로서, 질적으로 관찰된 사실의 세계보다 덜 현실적이다.[2]: 193–195

벨의 정리 및 시사점

양자 현실의 본질에 더욱 주름을 더해, 허버트는 EPR 역설과 그 분해능을 벨의 정리 형태로 제시한다.EPR 역설은 오랫동안 유지되어 온 지역성 가정에 바탕을 두고 있으며, 그럼에도 불구하고 현실성이 없는 측정되지 않은 양자 속성인 "현실의 요소"의 존재를 암시하고 있는데, 이는 양자 이론에 의해 예측되지 않는다.벨의 정리는 관찰에 의해 국소성이 배제된다는 것을 증명함으로써, 즉 관찰과 일치하는 현실의 어떤 모델도 국소적이지 않은 상호작용을 허용해야 한다는 것을 증명함으로써 이러한 모순을 해결한다.그러나, 허버트는 벨의 정리에는 실험적으로 관측할 수 있는 비 국부적 현상의 예측이 수반되지 않으며, 초자연적 의사소통을 허용하지도 않는다는 점에 주의한다.[2]: 211–231

그 후 허버트는 벨의 정리에 비추어 앞에서 언급한 양자 현실의 해석을 재평가한다.

  • 코펜하겐 해석의 경우, 양자 속성이 존재하는 관측 개체와 측정 장치의 "실험적 배열"(보어가 국지적 상호작용에 한정한다고 간주함)은 이러한 시스템이 얽힐 수 있는 잠재적으로 먼 물체를 포함하도록 확장되어야 한다.[2]: 240–241
  • 허버트에 따르면, 벨의 정리는 보미아적 개념의 근본적인 현실을 분단되지 않은 포올리티로 뒷받침한다.[2]: 241–242
  • 허버트는 많은 세계들의 해석은 벨의 정리를 증명하는 데 필요한 반사실적 명확성이 결여되어 있다고 주장하지만, 그는 많은 세계관은 본질적으로 국부적이지 않다고 주장하고 있다.[2]: 242
  • 허버트의 관점에서, 벨의 결과는 표면적으로 실제적인 파일럿 파동이 아인슈타인의 보편적인 속도 제한을 위반해야 한다는 것을 보여줌으로써 신예주의 모델들에게 큰 타격을 준다.[2]: 243–244

허버트는 벨의 정리가 앞서 언급한 양자역학에 대한 어떤 해석도 배제하지는 않지만, 어떤 유효한 해석도 국소 이외의 상호작용을 허용해야 한다고 주장한다.[2]: 245

리셉션

뉴욕타임스는 양자현실(Qualumer Reality)에 대한 리뷰에서 주제 문제를 일반 대중이 이해할 수 있도록 만든 허버트의 노력을 높이 평가했다.[3]물리학자 하인즈 파겔스는 양자 리얼리티를 "일반 독자들이 양자 물리학에 대해 배우기 시작할 수 있는 훌륭한 장소"[4]라고 말했다.그러나 커커스 리뷰는 양자 리얼리티가 참여하면서 일반 독자들을 혼란스럽게 할 수 있다고 결론지었다.[5]

후기 무정부주의 작가 하킴 비이는 양자물리학의 영향을 미칠 수 있는 사회적 패러다임과 그 은유법을 도출할 수 있는 측면에서 양자물리학의 분야를 분석하는 근거로 양자 리얼리티를 사용했다.[6]

허버트가 속해 있던 기본적 파이식스 그룹에 대해 저술한 물리학자 데이비드 카이저는 이 책이 학부 물리학 과정에 사용된다고 주장한다.[1]

Quantum Reality는 독일어, 일본어, 포르투갈어로 번역되었다.[7]

참고 항목

참조

  1. ^ a b Johnson, George (June 24, 1985). "What Physics Owes the Counterculture". The New York Times. Retrieved September 13, 2014.
  2. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r Herbert, Nick (1985). Quantum Reality: Beyond the New Physics: An Excursion into Metaphysics and the Meaning of Reality. Anchor Books/Doubleday. ISBN 978-0-385-18704-6.
  3. ^ Lehmann-Haupt, Christopher (June 24, 1985). "Quantum Reality". Books of the Times. The New York Times. Retrieved September 13, 2014.
  4. ^ Nielsen, Tom. "References – Cosmos/Quantum". Enfolded.net. Retrieved September 13, 2014.
  5. ^ "Quantum Reality: Beyond the New Physics". Kirkus Reviews. Anchor/Doubleday. June 28, 1985. Retrieved September 13, 2014.
  6. ^ Bey, Hakim. "Quantum Mechanics & Chaos Theory: Anarchist Meditations on N. Herbert's Quantum Reality: Beyond the New Physics". Hakim Bey and Ontological Anarchy. Retrieved September 14, 2014.
  7. ^ Herbert, Nick (July 16, 2009). "A Book About Reality". Quantum Tantra. Retrieved September 13, 2014.