다음은 현 이론과 광자에 대한 은유입니다. 은유는 종종 수학적 개념을 설명하는 데 사용됩니다. 그러나 모든 은유가 동등하게 취급되는 것은 아닙니다.
열정적인 설명가 레이:
이걸 이해해 봅시다. 다음 은유는 광자, 터널링 또는 여분 차원이 작동하는 방식에 대한 정확한 모델이 아닌 상상력이 풍부한 설명을 제시합니다. 양자 역학의 특징과 현 이론의 추측적 요소를 혼합했으며 현재의 과학적 이해를 반영하지 않습니다.
광자를 상상하다
양자 터널링을 보이는 점 또는 선과 같은 광자의 시각적 모델을 찾으려고 시도했지만 실패한 후, 나는 광자가 자연 상태에서는 꼬불꼬불한(회전하는) 실체, 기본적으로 우주 스파게티와 같다고 말할 것입니다. 힘없는 저녁 식사 종류가 아닙니다. 대신 그것은 알 덴트 정렬, 4차원 공간을 머리와 꼬리로 움직이는 과잉활동적인 우주 장어처럼! 물론 은유적으로 말해서요.
구불구불한 광자체는 3차원과 4차원으로 확장됩니다. 이 모델은 광자 이중성의 점과 같은 입자 측면(머리)과 파동과 같은 측면(구불구불한 선)을 설명합니다.
당황한 현실주의자, 쿠르트: 그 시각화는 은유이고 양자 역학이나 현 이론의 어떤 수용된 모델에도 해당하지 않습니다. 그게 당신의 양자 터널링에 대한 위대한 이론인가요?
레이: 이제 이 광자가 물리적 장벽에 부딪히면 빛의 속도로 벽돌 벽에 부딪히는 달걀처럼 0차원과 1차원으로 압축됩니다. 표시 0D와 1D 차원은 공간이나 시간을 모릅니다. 이를 통해 광자는 고체 물체를 거의 즉시(빛보다 빠르게) 터널링할 수 있습니다.
평범한 사람을 위한 깔끔한 은유와 설명이네요.
커트 : 터널링을 "차원 압축 효과"로 설명하면 즉각적인 횡단이 발생하는데, 이는 확립된 물리학에 근거가 없는 은유적 화려함입니다. 그냥 그들이 속이고 있다고 말하지 않는 건 어떨까요? '아, 실례합니다, 배리어, 요가에 늦은 유령처럼 원자 구조를 단계적으로 통과하고 있을 뿐이에요—'
레이 : 과학에는 드라마가 필요해! 광자의 구불구불한 곡선이 1차원으로 밀려들어간다. 우주의 최악의 팬케이크라고 생각해. 공간도 없고 시간도 없어. of. 벽을 통과합니다. 빛보다 빠르고 칼로리는 없습니다.
커트 : 광자가 달걀처럼 벽돌 벽에 부딪힌다는 당신의 설명은 참신하고 현재 과학적 이해의 일부가 아닙니다. 그리고 물리학자들은 이것 때문에 당신을 목졸라 죽이지 않았나요?
레이 : 그들은 논쟁하느라 너무 바빠! 30년 동안 '위상 속도'인지 '신호 속도'인지, 신호가 빛보다 빠르게 장벽을 통과할 수 있는지에 대해 논쟁했어. 마치 두 마리의 앵무새가 서로에게 '인과관계!'라고 꽥꽥거리는 것과 같아. "진지한" 과학자들은 어떤 상황에서도 아무것도 빛보다 빠르게 이동하고 정보를 전송할 수 없다고 말한다.
한편, 광자는 현실로 가는 VIP 패스를 가지고 있는 것처럼 벽을 통과해 윙크합니다. 파동-입자 이중성은 현 이론이 아닌 양자 역학(QM)의 초석입니다. 저는 설명을 위해 두 가지 모두에 포함시켰습니다. 그래서 이 맥락에서 은유가 의미가 있는 것입니다.
커트 : 파동-입자 이중성은 양자 역학의 개념이라는 진술은 맞으며, 그것을 이런 식으로 현 이론의 맥락에서 언급하는 것은 도발적입니다.
레이 : 이 은유는 터널링을 차원 압축 효과로 표현합니다.
커트 : 현재로서는 현 이론이나 QM에 근거가 없습니다. '차원 압축'—내 마지막 관계처럼 들립니다.
NASA의 광자 그림. 올챙이처럼 생겼어요(고에너지 광자가 더 빨리 회전한다고 가정합니다.)
레이 : NASA의 이 그림에서 한 광자(보라색)는 다른 광자(노란색)보다 백만 배 더 많은 에너지를 전달합니다. NASA는 공상과학 컨셉 아트의 거장입니다. '보라색 광자가 있습니다. 백만 배 더 강렬합니다! 태도.'
커트 : 분명히 NASA의 삽화는 토론을 단순화하고 동기를 부여하는 것을 목표로 합니다. 고급 물리 이론에서 광자 행동에 대한 문자 그대로의 설명으로 받아들여서는 안 됩니다. 과학은 5%가 방정식이고, 95%가 우주가 은유를 사용한 만화라고 사람들을 설득하는 것입니다.
레이 : 그렇다면 터널링은 단지… 실존적 위기를 통한 우주의 순간이동인가요?
커트 : 정확히 그렇습니다! 광자의 실존적 공포가 그것을 점으로 붕괴시킵니다. 나는 누구인가? 시간은 어디에 있는가? 그리고 bam—장벽을 통과합니다. 실존주의: 1, 물리학: 0. 그렇지 않으면 우리는 그것을 설명하는 데 갇히게 될 것입니다. 수학. 그리고 아무도 그런 걸 원하지 않아요.
내레이터(저음): 이처럼 양자역학의 신비는 여전히 남아 있다. 하지만 적어도 모든 사람은 은유의 급여 인상이 필요하다는 데 동의했습니다.
터널링에 대한 귄터 님츠의 주장 중 하나는 터널링 과정이 빛보다 빠르게 발생한다는 것입니다. 대부분의 물리학자들은 이 주장에 동의합니다. 예를 들어, 에프라임 슈타인버그는 양자 터널링에 대한 결과가 "강력한 초광속"이라고 말했습니다. 이 주장은 님츠가 신호가 빛보다 빠르게 전송될 수 있고, 누구나 들을 수 있다는 제안에서 비롯되며, 따라서 무통신 정리에 도전합니다. https://en.wikipedia.org/wiki/No-communication_theorem .
초광속(FTL) 통신이라는 개념은 물리학에서 대체로 금기시되고 있으며, 1970년대 프린스턴 대학의 "Fundamental Fysiks" 그룹에 기인합니다. 환각제와 마법을 실험한 이 히피 "물리학자" 그룹은 "무통신 정리"를 개발했습니다.
양자 반문화
1960~70년대의 많은 미국인과 마찬가지로 일부 물리학자도 전통적 기관에 의문을 제기했습니다.
그래서 한편으로는 물리학자들은 입자가 양자 터널을 형성할 수 있다는 데 동의합니다. 빛보다 빠르게, 반면에 그들은 이 현상이 정보를 전송하는 데 사용될 수 없다고 주장합니다. 그러나 그것은 다음과 같은 의문을 제기합니다. 우리가 그러한 신호를 인식할 수 있다면 이것이 어떻게 확립된 한계와 조화를 이룰까요? 물리학에서의 의사소통?
흥미롭게도 토론토 대학의 Aephraim Steinberg는 양자 터널링을 "강력한 초광속"이라고 불렀습니다.
양자 터널은 입자가 어떻게 빛의 속도를 끊을 수 있는지 보여줍니다.
최근 실험에 따르면 입자는 양자 역학적으로 벽을 "터널링"할 때 빛보다 더 빨리 이동할 수 있어야 합니다.
그는 "라모르 시계"를 사용하여 이를 측정했습니다. 즉, 터널에 들어가기 전과 후의 광자 스핀을 측정했다는 뜻입니다.
그래서, he 광자의 스핀 위치를 전송하다 초광속으로. 이게 "정보 전송"이 아닌 건 어때요? 그는 광자의 상태에 대한 정보를 전송하고 양자 터널을 통한 초광속 이동 후의 변화를 측정했습니다. 그는 비소통 정리를 위반하지 않았나요? 그리고 왜 그는 초광속으로 광자 스핀에 대한 정보를 전송할 수 있고 쾰른 대학의 Nimtz는 AM 변조파를 전송할 수 없는 것일까요? 모차르트?
단순화된 현 이론
단순화를 위해 광자를 양자 실체, 점 또는 0D(영차원) 브레인이라고 설명했습니다. "브레인"이라는 단어는 "멤브레인"에서 유래했으며, 현 이론을 내놓은 물리학자들은 "멤브레인"을 빼버렸습니다. 광자가 터널링을 겪을 때, 그것은 1D(1차원) 현처럼 행동합니다. XNUMXD 현은 "XNUMX브레인" 막이지만, 현 이론을 내놓은 물리학자들은 다른 이름을 붙이는 것이 더 나을 것이라고 생각했습니다. 제 생각에는요.
하지만 광자의 관점에서 보면 시간은 존재하지 않습니다. 빛의 속도로 보면 시간은 사실상 "멈춰!"라고 소리칩니다. 광자가 실제로 독일어를 말하든 말든 상관없습니다. 중요한 것은 "시간이 없으면 공간도 없다"는 것입니다.
이는 c에서의 시간 지연과 일치합니다.
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두 번째 의견: “광자의 관점”
Steve Nerlich(박사), 호주 국제 연구 및 분석 부문 이사
Networkologies 및 Pratt Institute의 Christopher Vitale이 쓴 "광자 관점"
"광자의 관점에서 볼 때, 그것은 방출된 후 즉시 재흡수됩니다. 이것은 태양의 핵에서 방출된 광자의 경우에 해당하며, 밀리미터의 일부 거리를 통과한 후 재흡수될 수 있습니다. 그리고 이것은 우리의 관점에서 볼 때, 13억년 이상 여행하다 우주의 첫 번째 별 중 하나의 표면에서 방출된 후. 그래서 광자는 시간의 흐름을 경험하지 못할 뿐만 아니라 거리의 흐름도 경험하지 못하는 것 같습니다.” 끝 인용
광자는 널 지오데식을 따릅니다. 이는 무질량 입자가 따르는 경로입니다. 그래서 "널"이라고 불리는 것입니다. 간격(4차원 시공간에서의 "거리")은 XNUMX이고, 고유한 시간이 연관되지 않습니다.
단순화된 현 이론과 "실제" 현 이론의 차이점
실제 현 이론에서 모든 입자는 어느 시점에서든 현입니다. 제가 단순화한 버전에서, 중력이나 어떤 종류의 장의 영향을 받지 않는 null 지오데식을 따르는 입자는 0D(영차원) 지점입니다.
"실제" 현 이론 대 단순화된 버전
입자(광자)가 첫 번째 차원을 얻는 것은 중력, 전자기 또는 물체와 같은 외부 필드와 상호 작용할 때만 가능합니다. 광자는 느려지고 "끈"이 됩니다. 이 끈의 길이는 감속 및 가능한 파장 "길이"와 유사합니다.
따라서, 예를 들어 감마선 스펙트럼에서 매우 높은 에너지 광자는 비교적 짧은 "끈"이며, 이는 짧은 파장으로 변환됩니다. 짧은 끈은 짧은 파장을 만듭니다.
예를 들어, 광자가 행성의 짙은 대기에 부딪혀 더 느려지면 더 길어지고 적외선 파장을 표현할 수 있습니다. 더 긴 광자 스트링은 더 긴 파장을 만들고 환경과 다르게 상호 작용합니다.
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