通过相对性原理完成量子重构计划
量子物理
2024-04-23 v1 物理学史与哲学
摘要
我们解释了量子力学(有限维QM Hilbert空间)和狭义相对论(源自SR Lorentz变换的Minkowski时空)的迥异运动学如何能够共同基于一个原理(相对性原理)。这通过基于信息论原理对QM的公理化重构得以实现,该重构已成功将QM重塑为类似于SR的原理性理论。也就是说,在量子重构计划(QRP)和SR中,形式体系(分别为Hilbert空间和Lorentz变换)是从经验发现的事实(分别为信息不变性与连续性和光假设)推导出来的,因此QM和SR是Einstein所定义的“原理性理论”。虽然SR有一个令人信服的基本原理来证明其经验发现的事实(相对性原理),但QRP尚未产生令人信服的基本原理或因果机制来解释其经验发现的事实。为了统一这些迥异的运动学,我们展示了如何也能使用相对性原理(“无优先参考系”NPRF)来证明信息不变性与连续性。我们通过展示当QRP的操作性测量概念被空间化时,信息不变性与连续性必然导出经验发现的事实,即无论相对空间取向或位置如何,每个人都测量到相同的Planck常数h值(Planck假设),从而做到了这一点。由于Poincare变换通过空间旋转、平移以及boost关联惯性参考系,相对性原理证明了Planck假设,就像它证明了光假设一样。本质上,NPRF + c是对实体对象世界管时空构型的非动力学全局约束,而NPRF + h是对这些实体对象间量子分布的非动力学全局约束。
引用
@article{arxiv.2404.13064,
title = {Completing the Quantum Reconstruction Program via the Relativity Principle},
author = {W. M. Stuckey and Michael Silberstein and Timothy McDevitt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.13064},
year = {2024}
}
备注
45 pages, 17 figures