가장 큰 문제이며 가장 작은 문제입니다.
현재 물리학 자들은 자연의 작동 방식을 설명하는 두 개의 별도의 규칙 책이 있습니다. 일반적인 상대성은 중력과 그것이 지배하는 모든 것들을 아름답게 설명하는 것, 즉 행성 궤도, 은하 충돌, 확장 우주의 역학 전체를 전체적으로 설명합니다. 그건 큽니다. 그런 다음 양자 역학이 있는데, 이는 다른 세 가지 힘, 즉 전자기와 두 핵 세력을 처리합니다. 양자 이론은 우라늄 원자가 붕괴 될 때 또는 빛의 개별 입자가 태양 전지에 부딪쳤을 때 어떤 일이 발생하는지 설명하는 데 매우 능숙합니다. 작습니다.
이제 문제의 경우 :상대성과 양자 역학은 기본적으로 다른 제제를 갖는 이론입니다. 그것은 단지 과학 용어의 문제가 아닙니다. 그것은 진정으로 호환되지 않는 현실에 대한 충돌입니다.
물리학의 두 절반 사이의 갈등은 1 세기 이상 양조되었습니다. 아인슈타인 (Einstein)의 1905 년 논문, 하나는 상대성을 간략히 설명하고 양자를 소개하는 다른 하나는 흥미롭고 예상치 못한 새로운 단계에 들어갔다. 두 명의 주목할만한 물리학자가 캠프에서 극단적 인 위치를 쌓아서 마침내 어떤 접근법이 가장 중요한지 정착 할 수있는 실험을 수행했습니다.
기본적으로 상대성과 양자 시스템 사이의 분할을 "매끄러운"대 "청키"라고 생각할 수 있습니다. 일반적으로 상대성 이론에서 사건은 지속적이고 결정적이므로 모든 원인이 특정한 지역 효과와 일치합니다. 양자 역학에서, 아 원자 입자의 상호 작용에 의해 생성 된 사건은 점프 (예, 양자 도약)에서 발생하며, 명확한 결과보다는 확률 론적이다. 양자 규칙은 고전 물리학에 의해 금지 된 연결을 허용합니다. 이것은 최근에 논의 된 실험에서 입증되었으며, 네덜란드 연구자들은 지역 효과를 무시했습니다. 그들은 두 개의 입자를 보여 주었다.이 경우 전자는 1 마일 떨어져 있어도 서로 즉시 영향을 줄 수있다. 부드러운 상대 론적 법칙을 청키 한 양자 스타일로 해석하려고 할 때, 그 반대도 마찬가지입니다.
상대성은 양자 크기로 확장하려고 할 때 무의미한 답변을 제공하며, 결국 중력에 대한 설명에서 무한한 값으로 내려갑니다. 마찬가지로, 양자 역학은 우주 차원으로 날려 버릴 때 심각한 문제를 겪습니다. 양자 장은 겉보기에는 빈 공간에서도 일정량의 에너지를 가지고 있으며, 필드가 커짐에 따라 에너지의 양이 커집니다. 아인슈타인에 따르면 에너지와 질량은 동일합니다 ( e 의 메시지입니다. = mc ), 에너지를 쌓는 것은 똑바로 쌓이는 것과 같습니다. 충분히 커지면 양자 밭의 에너지의 양이 너무 커서 블랙홀이 생겨 우주가 그 자체로 접히도록합니다. 죄송합니다.
시카고 대학교의 이론적 천체 물리학자인 크레이그 호건 (Craig Hogan)이자 페르 밀라 람 (Fermilab)의 입자 천체 물리학 센터 (Fermilab)는 공간 자체의 양자 단위가 직접 연구 될 수있을 정도로 커질 수있는 새로운 이론으로 양자 쪽을 재 해석하고있다. 한편, 캐나다 워털루에있는 이론 물리학 연구소의 창립 멤버 인 Lee Smolin은 아인슈타인의 철학적 뿌리로 돌아와 흥미 진진한 방향으로 확장하여 물리학을 앞으로 밀어 내려고 노력하고 있습니다.
.위기에 처한 것을 이해하려면 선례를 되돌아보십시오. 아인슈타인이 일반 상대성을 공개했을 때, 그는 이삭 뉴턴의 중력 이론을 대체했다. 그는 또한 원자 폭탄과 휴대 전화의 GPS에 필수적인 시간 조정은 말할 것도없이 빅뱅과 블랙홀의 현대 개념으로 이어진 물리학을 바라 보는 새로운 방법을 발표했습니다. 마찬가지로, 양자 역학은 제임스 서기 맥스웰 (James Clerk Maxwell)의 전기, 자기 및 빛의 교과서 방정식을 재구성하는 것보다 훨씬 더 많은 일을했습니다. 그것은 대형 Hadron Collider, Solar Cells, 모든 현대 미세 전자를위한 개념적 도구를 제공했습니다.
먼지에서 나오는 것은 현대 물리학에서 세 번째 혁명 이상일 수 있으며, 엄청난 영향을 미칠 수 있습니다. 그것은 자연의 법칙이 어디에서 왔는지, 우주가 불확실성에 기반을두고 있는지 또는 그것이 기본적으로 결정적인지, 모든 사건이 원인과 결정적으로 연결되어 있는지 알려줄 수 있습니다.
chunky cosmos
Quantum View의 챔피언 인 Hogan은 램프 포스트 물리학 자라고 부를 수있는 것입니다. 어둠 속에서 모색하기보다는 빛이 밝은 곳에서 그의 노력에 집중하는 것을 선호합니다. 그것이 그의 현재 연구의 지침 원칙입니다. 상대성 이론과 양자 역학 사이의 충돌은 중력이 매우 짧은 거리에서 무엇을하고 있는지 분석하려고 할 때 발생한다고 그는 지적했다. "나는 우리가 할 수있는 실험이 있다고 생각합니다. 무슨 일이 일어나고 있는지, 우리가 여전히 이해하지 못하는 인터페이스에 대해서도 볼 수 있습니다."
.아리 스타 인 물리학의 기본 가정은 아리스토텔레스로 돌아가는 가정입니다. 그러나 호건은 그것이 정말로 사실인지 의문을 제기합니다. 픽셀이 화면에서 이미지의 가장 작은 단위이고 광자가 가장 작은 빛의 단위라고 주장하는 것처럼, 그는 가장 작은 거리의 거리가있을 수 있다고 주장합니다.
.Hogan의 시나리오에서는 단일 공간 덩어리보다 작은 거리에서 중력이 어떻게 작용하는지 묻는 것은 의미가 없습니다. 그러한 척도가 존재하지 않기 때문에 중력이 가장 작은 척도에서 작동하는 방법은 없을 것입니다. 다른 방법으로, 물리학자가 상대성의 영향을 측정하는 공간은 자체가 깨지지 않는 양자 단위로 나뉘어지기 때문에 일반 상대성 이론은 양자 물리학과 평화를 이루어야합니다. 중력 행위가 양자 무대에서 일어날 현실의 극장.
Hogan은 그의 개념이 양자 측면에서 그의 많은 동료들에게도 조금 이상하게 들린다는 것을 인정합니다. 1960 년대 후반부터 물리학 자와 수학자 그룹은 양자 역학과 일반 상대성을 조정하는 데 도움이되는 문자열 이론이라는 프레임 워크를 개발해 왔습니다. 수년에 걸쳐, 그것은 초기 약속의 많은 부분을 전달하지 못했음에도 불구하고 기본 주류 이론으로 발전했습니다. Chunky-space 솔루션과 마찬가지로 String 이론은 우주에 대한 기본 구조를 가정하지만 두 곳에서는 분기됩니다. 문자열 이론은 우주의 모든 물체가 진동하는 에너지 문자열로 구성되어 있다고 주장합니다. 청키 한 공간과 마찬가지로, 끈 이론은 우주에 유한 한 가장 작은 규모를 도입하여 중력 재앙을 피하지만, 유닛 문자열은 Hogan이 찾으려고하는 공간 구조보다 크게 작습니다.
청키 공간은 현악 이론 또는 그 문제에 대한 다른 제안 된 물리학 모델에서 아이디어와 깔끔하게 일치하지 않습니다. “새로운 아이디어입니다. 교과서에는 없습니다. Hogan은 표준 이론에 대한 예측이 아닙니다.”라고 Hogan은 말합니다. "하지만 표준 이론은 없습니까?"
만일 그가 공간의 청크 니스에 대해 옳다면, 그것은 현재 문자열 이론의 많은 공식을 무너 뜨리고 양자 용어로 일반 상대성을 재구성하는 새로운 접근 방식을 고무시킬 것입니다. 그것은 공간과 시간의 고유 한 특성을 이해하는 새로운 방법을 제안 할 것입니다. 그리고 아마도 가장 이상 할 것입니다. 우리의 겉보기에는 3 차원 현실이보다 기본적인 2 차원 단위로 구성된다는 개념입니다. Hogan은“픽셀”은유를 진지하게 받아들입니다. TV 그림이 평평한 픽셀로부터 깊이의 인상을 만들 수있는 것처럼, 공간 자체는 마치 두 차원에만 거주하는 것처럼 작용하는 요소 모음에서 나올 수 있습니다.
.오늘날의 이론 물리학의 가장자리에서 얻은 많은 아이디어와 마찬가지로 호건의 추측은 신입생 기숙사에서 심야 철학처럼 의심스럽게 들릴 수 있습니다. 그것들을 크게 다르게 만드는 것은 그가 어려운 실험 테스트에 참여할 계획이라는 것입니다. 지금처럼.
2007 년부터 Hogan은 우주의 매우 미세한 곤경을 측정 할 수있는 장치를 구축하는 방법에 대해 생각하기 시작했습니다. 결과적으로, 그의 동료들은 그 방법에 대한 많은 아이디어를 가지고 있으며, 중력파를 검색하기 위해 개발 된 기술을 바탕으로하는 방법에 대한 많은 아이디어를 가지고있었습니다. 2 년 안에 Hogan은 제안서를 작성하여 Fermilab, University of Chicago 및 기타 기관의 협력자와 협력하여 청소 검출 기계를 구축하여 더 우아하게“홀로 미터”라고 부릅니다. (이름은 17 세기 측량 기기와 2 차원 공간이 홀로그램과 유사하게 나타날 수 있다는 이론을 참조하는 밀교의 말장난입니다.)
개념적 복잡성 층 아래에서 홀로 미터는 기술적으로 레이저 빔, 반 반사 거울보다는 레이저를 2 개의 수직 빔으로 나누기위한 반 반사 거울, 40 미터 길이의 터널을 따라 그 빔을 다시 튕겨냅니다. 빔은 거울의 정확한 위치를 등록하도록 보정됩니다. 공간이 칙칙하다면, 거울의 위치는 끊임없이 방황 할 것입니다 (엄격하게 말하면 공간 자체가 방황하고 있습니다). 두 빔이 재결합되면 약간 동기화되지 않으며 불일치의 양은 공간 덩어리의 척도를 드러 낼 것입니다.
Hogan이 찾고자하는 Chunkiness의 규모를 위해, 그는 10 미터의 정확도를 10 미터, 수소 원자보다 약 1 억 배 작은 거리로 측정하고 초당 약 1 억 개의 판독 값으로 데이터를 수집해야합니다. 놀랍게도, 그러한 실험은 가능할뿐만 아니라 실용적입니다. Hogan은“우리는 광자의 발전, 선반 부품, 빠른 전자 제품 및 그와 같은 것들로 인해 꽤 싸게 할 수있었습니다. "이것은 매우 투기적인 실험이므로 저렴하지 않으면 그렇게하지 않았을 것입니다." 홀로 미터는 현재 윙윙 거리며 대상 정확도로 데이터를 수집하고 있습니다. 그는 연말까지 예비 독서를 기대합니다.
Hogan은 이론 물리 공동체 내의 많은 사람들을 포함하여 치열한 회의론자들의 몫을 가지고 있습니다. 불일치의 이유는 이해하기 쉬운 것입니다. 홀로 미터의 성공은 문자열 이론에서 수행되는 많은 작업에 대한 실패를 의미합니다. 그러나이 피상적 인 스파링에도 불구하고 Hogan과 그의 이론가 대부분의 동료들은 깊은 핵심 신념을 공유합니다. 그들은 일반 상대성 이론이 궁극적으로 양자 역학에 종속 될 것이라는 데 동의합니다. 다른 세 가지 물리 법칙은 양자 규칙을 따릅니다. 그래서 중력도 있어야한다는 것이 합리적입니다.
그러나 오늘날 대부분의 이론가들에게 양자 역학의 우선 순위에 대한 믿음은 여전히 더 깊어집니다. 철학적 인-에피 스템 (Epistemologic)에서, 그들은 고전 물리학의 대규모 현실을 일종의 환상으로 간주합니다. 청키 공간은 확실히 그 세계관과 일치합니다.
Hogan은 그의 프로젝트를 19 세기의 Michelson-Morley 실험에 비유하고 있는데, 이는 시간의 주요 이론에 따르면 공간의 가상의 물질 인 Aether를 찾았습니다. 실험은 아무것도 발견하지 못했습니다. 그 당황한 널 결과는 아인슈타인의 특별한 상대성 이론을 고무시키는 데 도움이되었으며, 이는 상대성 이론의 일반적인 이론을 넓히고 결국 물리학의 전 세계를 뒤집어 놓았습니다. 역사적 연결에 추가 된 Michelson-Morley 실험은 Hogan 's와 매우 유사한 설정에 따라 거울과 분할 광선을 사용하여 공간의 구조를 측정했습니다.
.“우리는 그런 정신으로 홀로 미터를하고 있습니다. 우리가 무언가를 보지 못하거나 무언가를 보면 흥미 롭습니다. 실험을 해야하는 이유는 우리가 이론을 안내 할 무언가를 찾을 수 있는지 여부를 확인하기 때문입니다.”라고 Hogan은 말합니다. “당신은 당신의 이론가 동료 들이이 아이디어에 어떻게 반응하는지에 의해 무엇을 만들어든지 알아냅니다. 매우 수학적 사고의 세계가 있습니다. 사람들이 이론적 사고에 다른 방향으로 집중하도록하는 실험 결과를 바라고 있습니다.”
Hogan은 공간의 양자 구조를 발견했는지 여부에 관계없이 홀로 미터가 물리학이 큰 문제를 해결하는 데 도움이 될 것이라고 확신합니다. 그것은 공간의 기본 양자 구조와 그것이 그것을 통해 흐르는 상대 론적 중력 법칙에 어떤 영향을 미치는지 이해하는 올바른 방법 (또는 잘못된 방법을 배제)을 보여줄 것입니다.
지구상에서 물리학의 하향식과 상향식보기 사이의 충돌은 학술 저널과 소수의 복잡한 실험 장치에서 재생되고 있습니다. 그러나 양측의 이론가들은 순수한 생각이나 기술적으로 실현 가능한 테스트만으로 교착 상태를 깨기로 충분할 수 있음을 인정합니다. 다행히도 더 결정적인 해결책을 찾을 다른 장소가 있습니다. 이것들 중 가장 불가능한 것 중 하나는 또한 가장 유망한 것 중 하나입니다. 이데올로기 적으로 어디에 서 있는지에 관계없이 물리학 자들이 수용하는 아이디어.
시카고 대학교의 이론적 천체 물리학 자이자 Fermilab의 입자 천체 물리학 국장 인 Craig Hogan은“블랙홀 물리학은 우리에게 깨끗한 실험 목표를 제공합니다. 캐나다 워털루의 이론 물리학 연구소의 창립 멤버 인 Lee Smolin은“양자 블랙홀의 문제는 중요합니다.
블랙홀? 정말? 물론, 이러한 개체는 답변보다 질문과 더 일반적으로 관련되어 있습니다. 그것들은 실험실에서 만들 수있는 것, 악기로 찌르고 자극하거나 공간 프로브로 가까이서 공부하지 않습니다. 그럼에도 불구하고, 그들은 우주에서 호건의 아이디어가 피할 수 없을 정도로 스몰린에 부딪히는 유일한 곳이며, 더 중요한 것은 양자 물리학 전체가 무시할 수없는 방식으로 일반 상대성과 충돌하는 곳입니다.
.블랙홀의 외부 경계 (이벤트 수평선)는 너무 극단적이어서 빛조차도 탈출 할 수 없어 일반 상대성이 어떻게 행동하는지에 대한 극단적 인 테스트입니다. 이벤트 Horizon에서 원자 규모의 사건은 엄청나게 뻗어 나가고 속도가 느려집니다. 이 수평선은 또한 물리적 세계를 내부와 외부의 두 개의 별개의 구역으로 나눕니다. 그리고 블랙홀 크기 측면에서 매우 흥미로운 회의 장소가 있습니다. 별이 많은 블랙홀은 로스 앤젤레스의 크기입니다. 지구 질량이있는 블랙홀은 대리석 크기 일 것입니다. 블랙홀은 문자 그대로 물리학에서 인간의 규모에 큰 작은 문제를 가져옵니다.
그 문제를 해결하기위한 블랙홀의 중요성은 Stephen Hawking과 그의 코호트가 그들에 대해 너무 자주 그리고 격렬하게 토론하는 이유입니다. 실험을 실험하기 위해 실제로 블랙홀에 가까이 갈 필요는 없습니다. 양자 이론은 단일 입자가 이벤트 수평선 내부와 외부에서 잠재적으로 존재할 수 있음을 의미하며, 이는 의미가 없습니다. 블랙홀에 속하는 것들에 대한 정보에 어떤 일이 발생하는지에 대한 의문도 있습니다. 이론은 정보가 파괴 될 수 없다고 말하지만 정보는 사라지는 것 같습니다. 이러한 모순을 다루는 것은 이론적 물리학 자들이 양자 역학과 일반적인 상대성의 상호 작용으로 그 어느 때보 다 더욱 활발하게 맞이하도록 강요하고 있습니다.
무엇보다도, 대답은 이론의 세계에 국한되지 않을 것입니다. 천체 물리학 자들은 블랙홀 주위에 소용돌이 치는 덥고 화려한 입자 구름을 모니터링하여 이벤트 수평선 밖에서이 지역을 연구 할 수있는 정교한 방법을 가지고 있습니다. 이벤트 Horizon 망원경은 모퉁이에 더 큰 돌파구가 있습니다. 이 프로젝트는 전 세계에서 12 개의 라디오 요리를 연결하는 과정에 있으며, 강력한 네트워크 망원경을 만들어 은하계의 중심에 거주하는 거대한 블랙홀 인 Sagittarius a*를 명확하게 볼 수 있습니다. 곧 2020 년까지 이벤트 호라이즌 망원경은 첫 번째 좋은 초상화를 제공해야합니다. 그들이 보여주는 것은 블랙홀의 이론을 제한하는 데 도움이 될 것이며, 따라서 큰 작은 문제를 해결하는 방법에 대한 단서를 제공합니다.
축구 경기장 크기의 라디오 망원경을 사용하는 인간 연구자들은 행성 크기의 악기로 연결되어 별 크기의 블랙홀을 연구하고 물리학의 핵심에서 아 원자 및 코스 미친 수준의 수수께끼를 조정하기 위해… 
정말, 정말, 정말 큰 쇼
당신이 완전히 다른 방향을 찾고 있다면, 주변 기관의 Smolin이 당신의 남자입니다. Hogan이 곡물에 부드럽게 가고있는 곳에서 Smolin은 전체 반대자입니다.“Richard Feynman이 대학원생이었을 때 저에게 말한 것이 있습니다. 그는 대략``모든 동료들이 무언가가 사실이고 실패했음을 입증하려고 시도했다면, 그 일은 사실이 아니기 때문일 수 있습니다.’
그리고 그것은 더 넓은 비판의 시작일뿐입니다. Smolin은 물리학에 대한 소규모 접근 방식이 본질적으로 불완전하다고 생각합니다. 양자 필드 이론의 현재 버전은 개별 입자 또는 소규모 입자 시스템이 어떻게 행동하는지 설명하는 훌륭한 작업을 수행하지만, 우주의 현명한 이론을 모두 갖는 데 필요한 것을 고려하지 않습니다. 그들은 왜 현실이 인지를 설명하지 않습니다 , 다른 것을 좋아하지 않습니다. Smolin의 관점에서, 양자 역학은 단지“우주의 하위 시스템에 대한 이론”일뿐입니다.
그는 더 유익한 길은 우주를 단일 거대한 시스템으로 간주하고 모든 것에 적용 할 수있는 새로운 종류의 이론을 구축하는 것이라고 제안했다. 그리고 우리는 이미 그 접근법에 대한 틀을 제공하는 이론 인 일반 상대성 이론을 가지고 있습니다. 양자 프레임 워크와 달리 일반 상대성은“외부”가 없기 때문에 외부 관찰자 또는 외부 시계를위한 장소를 허용하지 않습니다. 대신, 모든 현실은 물체 사이의 관계와 다른 공간 영역 사이의 관계 측면에서 설명됩니다. 관성과 같은 기본 (엔진에 의해 강제로 움직일 자동차의 저항과 가속기에서 발을 빼낸 후 계속 움직이는 경향)조차도 우주의 다른 모든 입자의 중력장에 연결된 것으로 생각할 수 있습니다.
.마지막 진술은 더 자세히 고려하기 위해 잠시 일시 중지 할 가치가있을 정도로 이상합니다. 1907 년 아인슈타인을 원래이 아이디어로 이끌었던 것과 밀접한 관련이있는 사고 문제를 고려하십시오. 우주가 두 우주 비행사를 제외하고 우주가 완전히 비어 있다면 어떨까요? 그중 하나는 회전하고 다른 하나는 고정되어 있습니다. 회전하는 사람은 현기증이 나고 우주에서 카트 바퀴를하고 있습니다. 그러나 두 사람 중 어느 것이 회전하고 있습니까? 우주 비행사의 관점에서 볼 때, 다른 하나는 한 회전입니다. 아인슈타인은 외부 참조가 없다면 어느 것이 옳은지 말할 방법이 없으며, 다른 경험과 다른 효과를 느끼는 이유는 없다.
.두 우주 비행사 사이의 구별은 나머지 우주를 다시 소개 할 때만 의미가 있습니다. 일반 상대성의 고전적인 해석에서, 관성은 전체 우주 중력장에 대해 측정 할 수 있기 때문에 존재합니다. 그 생각에 대한 사실은 실제 세계의 모든 대상에 대해 문제가 발생합니다. 각 부분의 행동은 다른 모든 부분의 행동과 불가분의 관계입니다. 당신이 큰 무언가의 일부가되고 싶다고 생각한 적이 있다면, 이것은 당신에게 적합한 물리학입니다. 또한 Smolin은 자연이 모든 규모에서 실제로 어떻게 작동하는지에 대한 더 큰 답변을 얻는 유망한 방법이라고 생각합니다.
“일반 상대성은 하위 시스템에 대한 설명이 아닙니다. 그것은 폐쇄 시스템으로서 전체 우주에 대한 설명입니다.”라고 그는 말합니다. 물리학 자들이 상대성과 양자 역학 사이의 충돌을 해결하려고 할 때, 그들이 아인슈타인의 리드를 따르고 가능한 한 큰 가이를하는 것은 현명한 전략처럼 보입니다.
.Smolin은 자신이 소규모의 양자 스타일의 사고에 대한 일반적인 헌신을 밀고 있다는 것을 잘 알고 있습니다. “나는 일을 저어 주려는 것을 의미하지는 않습니다. 저의 역할은 이러한 어려운 문제에 대해 명확하게 생각하고 결론을 내리고 먼지가 정착하게하는 것입니다.”라고 그는 말합니다. "사람들이 논쟁에 참여하기를 희망하지만, 논쟁이 테스트 가능한 예측으로 이어지기를 바랍니다."
처음에 Smolin의 아이디어는 콘크리트 실험을위한 강력한 출발점처럼 들립니다. 우주의 모든 부분이 공간을 가로 질러 연결되어 있기 때문에 시간이 지남에 따라 연결될 수 있다고 그는 제안합니다. 그의 주장으로 그는 물리 법칙이 우주의 역사를 통해 진화한다는 가설을 세웠다. 수년에 걸쳐, 그는 어떻게 될지에 대한 두 가지 상세한 제안을 개발했습니다. 그가 1990 년대에 망치게 한 우주의 자연 선택 이론은 블랙홀을 새로운 우주를 부화시키는 우주 계란으로 구상했다. 보다 최근에, 그는 양자 역학의 법칙의 출현에 대한 도발적인 가설을 개발했다.
Smolin의 우선 순위 원칙은 왜 신체적 현상이 재현 가능한지에 대한 질문에 대한 답으로 발생합니다. 이전에 수행 된 실험을 수행하면 결과가 과거와 동일 할 것으로 예상됩니다. (경기를 치르고 불꽃으로 터져 나가고 같은 방식으로 다른 경기를 치르고… 우리는 단순히 일관된 결과를 항상 같은 방식으로 행동하는 자연적인 "법"의 행동에 기인합니다. Smolin은 과거에 비슷한 시스템의 동작을 복사함에 따라 이러한 법률이 실제로 시간이 지남에 따라 나타날 수 있다고 가정합니다.
ACT에서 출현하는 한 가지 가능한 방법 중 하나는 이전에 한 적이없는 실험을 실행하는 것입니다. 따라서 복사 할 수있는 과거 버전 (즉, 선례가없는)이 없습니다. 이러한 실험은 새로운 얽힌 상태에 존재하는 많은 구성 요소를 포함하는 매우 복잡한 양자 시스템의 생성을 포함 할 수있다. 우선 순위의 원리가 올바른 경우 시스템의 초기 응답은 본질적으로 무작위입니다. 그러나 실험이 반복됨에 따라 우선 순위가 쌓이고 이론적으로 응답이 예측 가능해야합니다. Smolin은“우주가 선례를 구축하는 시스템은 실험 실습의 소음과 구별하기가 어려울 것”이라고 말합니다.“그러나 불가능하지는 않습니다.”
.우선 순위는 원자 규모로 플레이 할 수 있지만 그 영향은 시스템 전체의 우주적 일 것입니다. 소규모, 축소 주의적 사고가 큰 퍼즐을 해결하는 잘못된 방법처럼 보인다는 Smolin의 생각과 관련이 있습니다. 물리학 이론의 두 가지 부류를 함께 일하게하는 것도 중요하지만 충분하지 않습니다. 그가 알고 싶어하는 것, 우리 모두가 알고 싶어하는 것은 우주가 왜 그런지입니다. 왜 시간이 앞으로 나아가고 뒤로 나아가지 않습니까? 우리는이 법과이 우주로 어떻게 다른 사람이 아니라 어떻게 여기에 끝났습니까?
Smolin은 이러한 질문에 대한 의미있는 대답이 현재 부족하다는 것은“양자 필드 이론에 대한 우리의 이해에는 깊이 잘못된 것이있다”고 말했다. 호건과 마찬가지로, 그는 근본적인 진실을 추구하는 더 큰 프로그램보다 한 실험의 결과에 대해 덜 걱정하고 있습니다. Smolin의 경우, 그것은 우주에 대한 완전하고 일관된 이야기를 할 수 있다는 것을 의미합니다. 그것은 실험을 예측할 수 있다는 것을 의미 할뿐만 아니라 원자, 행성, 무지개 및 사람들을 만든 독특한 특성을 설명하는 것을 의미합니다. 여기서 그는 아인슈타인에서 영감을 얻습니다.
Smolin은“일반적인 상대성 이론의 교훈은 반복적 인 관계의 승리입니다. 큰 대답을 얻는 가장 가능성이 높은 방법은 우주 전체에 참여하는 것입니다.
그리고 승자는… 입니다
크게 작은 토론에서 심판을 선택하고 싶다면 Caltech의 우주론, 현장 이론 및 중력 물리학 전문가 인 Sean Carroll보다 더 잘할 수 없습니다. 그는 상대성에 대한 자신의 길을 알고, 양자 역학에 대한 자신의 길을 알고 있으며, 부조리에 대한 건강한 느낌을 가지고 있습니다. 그는 개인 블로그를 터무니없는 우주라고 부릅니다.
.바로 박쥐에서 캐롤은 대부분의 점수를 양자쪽으로 수여합니다. "이 게임에서 우리 대부분은 양자 역학이 일반적인 상대성보다 훨씬 더 근본적이라고 생각합니다."라고 그는 말합니다. 아인슈타인이 양자 이론의 반 직관적 인 예측에서 결함을 찾지 못했던 1920 년대 이래로 그것은 일반적인 견해였다. 최근의 네덜란드 실험은 두 개의 널리 분리 된 입자 사이의 순간 양자 연결을 보여주는 것을 보여줍니다. 아인슈타인이“거리에서 으스스한 행동”으로 비난 한 사건의 종류는 증거의 강도를 강조합니다.
더 큰 견해를 취하면 실제 문제는 일반 상대성과 양자 필드 이론이 아니라고 Carroll은 설명합니다. 상대성은 이상한 이상 함에도 불구하고 원인과 결과를 간주하는 방법에 고전적이다. 양자 역학은 가장 확실하지 않습니다. 아인슈타인은 일부 더 깊은 발견이 양자 역학 아래에 숨어있는 고전적이고 결정적인 현실을 발견 할 것이라는 낙관적이지만 아직 그러한 순서는 발견되지 않았다. 멀리서 짜증나는 행동의 현실은 그러한 질서가 존재하지 않는다고 주장한다.
“어떤 것이라면, 사람들은 양자 역학이 우리의 공간과 지역 개념을 완전히 버리는 정도를 과소 평가합니다. 이러한 것들은 단순히 양자 역학에 없다”고 Carroll은 말한다. 그들은 2 차원 양자 단위의 공간에서 나오는 3D 현실에 대한 Hogan의 주장과 같이 매우 다른 소규모 현상에서 나오는 대규모 인상 일 수 있습니다.
.그 보증에도 불구하고 Carroll은 Hogan의 홀로 미터를 긴 샷으로 간주하지만, 그의 연구 영역에서 제거되었다고 인정합니다. 다른 한편으로, 그는 Smolin이 우주로 시작하려는 노력을 근본적인 것으로 생각하지 않습니다. 그는 그 개념을 공기가 원자보다 더 근본적이라고 주장하는 것처럼 터무니없는 것으로 간주한다. 어떤 종류의 양자 시스템이 물리학을 다음 단계로 끌어 올릴 수 있는지에 관해서는, 캐롤은 문자열 이론에 대해 광범위하게 낙관적이며,“양자 필드 이론의 매우 자연스러운 확장 인 것 같습니다.”라고 말합니다. 이 모든면에서 그는 현대 물리학에서 주류, 양자 기반 사고에 충실합니다.
그러나 캐롤의 판결은 거의 전적으로 전적으로 쿼터 인이지만 소규모 사고의 승인은 아닙니다. 양자 이론이 설명 할 수있는 것에 여전히 큰 차이가 있습니다. "양자 역학의 올바른 버전을 파악할 수 없다는 것은 당혹 스럽습니다."라고 그는 말합니다. “그리고 양자 역학에 대한 우리의 현재의 사고 방식은 우주론이나 전체 우주에 대해 생각하려고 할 때 완전히 실패하는 것입니다. 우리는 시간조차 모릅니다.” 호건과 스몰린은이 감정을 보증하지만, 응답으로해야 할 일에 대해 동의하지 않습니다. 캐롤은 소규모 양자 상호 작용에서 나오는 시간에 나타나는 상향식 설명을 선호하지만, 시간이 더 보편적이고 기본적이라는 스몰린의 경쟁 제안에 대해“전적으로 불가지론 적”을 선언합니다. 시간의 경우, 배심원은 여전히 나왔습니다.
이론이 어떻게 흔들리더라도 대규모는 피할 수 없을 정도로 중요합니다. 왜냐하면 그것은 우리가 살고 관찰하는 세상이기 때문입니다. 본질적으로, 우주는 전체적으로 대답이며, 물리학 자에게는 도전은 방정식에서 튀어 나오는 방법을 찾는 것입니다. Hogan이 옳더라도 그의 공간 청크는 우리가 매일 경험하는 부드러운 현실을 평균해야합니다. Smolin이 잘못 되었더라도 설명 해야하는 독특한 속성을 가진 전체 우주가 있습니다. 이제 적어도 양자 물리학만으로는 할 수 없습니다.
Hogan과 Smolin은 이해의 한계를 뛰어 넘어 물리학 분야가 그 연결을하도록 돕고 있습니다. 그들은 양자 역학과 일반적인 상대성 사이의 화해뿐만 아니라 아이디어와 인식 사이의 화해를 향한 것입니다. 다음으로 큰 물리학 이론은 의심 할 여지없이 아름다운 새로운 수학과 상상할 수없는 새로운 기술로 이어질 것입니다. 그러나 그것이 할 수있는 가장 좋은 방법은 us 에 다시 연결되는 더 깊은 의미를 만드는 것입니다. , 우리 자신을 우주의 기본 규모로 정의하는 관찰자.
Corey S. Powell은 의 과학 편집자입니다 이온, 의 편집자 잡지와 양성자와 은하 사이의 중간 규모. 그는 트위터에서 자주 존재합니다 :@coreyspowell
