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动力学的三层半:模拟、数字、半数字、模拟

量子物理 2011-06-07 v1

摘要

量子理论在解释大多数物理现象方面极为成功,且未被任何实验所证伪。然而,该理论具有许多令人费解的特征:概率的出现、微观与宏观之间不清晰的区分、宏观物体位置叠加态的未解释缺失、理论对外部经典时间的依赖,以及EPR实验中经实验验证却奇特的光锥外“影响”。这些谜题指向量子理论与我们当前对时空结构理解之间的冲突,并暗示存在更深层的理论。在本文中,我们论证在底层理论中,物质与时空自由度是非对易矩阵,但其动力学却是模拟的。当对该深层理论取统计热力学近似时,物质及时空的类数字量子理论动力学涌现而出。当大部分物质聚集成宏观结构时,其行为被证明是经典的,并在时空上诱导出经典动力学;这便是最终的模拟极限,即我们的宏观世界。在数字层与最上层模拟层之间,是标准量子理论的领域——经典时空背景下的微观物体及其与测量仪器的相互作用:即半数字近似。这种动力学的多层描述可以解释量子理论的诸多谜题特征,并且可通过正在进行的实验室实验进行检验。

关键词

引用

@article{arxiv.1106.0911,
  title  = {The three and a half layers of dynamics : analog, digital, semi-digital, analog},
  author = {T. P. Singh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1106.0911},
  year   = {2011}
}

备注

11 pages. Fourth Prize essay in the FQXi essay competition (2010/11) `Is reality digital or analog?' [fqxi.org]