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운명의 양자 역학

객관적인 세계는 단순히 입니다 , 그것은 이 일어나지 않습니다 1949 년에 수학자와 물리학자인 Hermann Weyl은 그의 관점에서 우주가 우주에서 배치 된 것처럼 확실히 제 시간에 배치된다. 시간은 지나지 않으며 과거와 미래는 현재만큼 현실적입니다. 당신의 상식 이이 아이디어에 반항한다면, 아마도 단일 이유, 즉 인과 관계의 화살 일 것입니다. 과거의 사건은 현재의 사건을 일으켜 미래의 사건을 일으킨다. 시간이 실제로 공간과 같다면 미래의 사건이 현재와 과거에도 영향을 미치지 않아야합니까?

그들은 실제로 할 수도 있습니다. John Wheeler, Richard Feynman, Dennis Sciama 및 Yakir Aharonov로 유명한 물리학 자들은 인과 관계가 두 머리 화살이며 미래는 과거에 영향을 줄 수 있다고 추측했습니다. 오늘날이 직책의 주요 옹호자는 시간의 물리학을 전문으로하는 캠브리지 대학 철학자 인 Huw Price입니다. Price는“세상이 과거에 대한 제한된 양의 통제력을 가질 수 있도록 세상이 될 수 있습니까?”라는 질문에 대한 답변은“그렇습니다.”라고 말합니다. 또한 가격과 다른 사람들은 그러한 통제에 대한 증거가 반세기 이상 동안 우리를 쳐다보고 있다고 주장합니다.

그들은 그 증거가 양자 역학의 시그니처 특징 인 얽힘이라고 불리는 것이라고 말합니다. “얽힘”이라는 단어는 낭만적 인 얽힘과 동일한 의미를 가지고 있습니다. 얽힌 입자는 실험실에서 생산 될 때 근접하게 시작됩니다. 그런 다음 분리되면 마법 주사위처럼 행동합니다. 라스 베이거스에서 하나를“롤”할 수 있습니다 (또는 측정), 친구는 뉴저지 애틀랜틱 시티에서 다른 사람을 굴릴 수 있으며 각 다이는 임의의 측면에 착륙합니다. 그러나 그 양면이 무엇이든, 그들은 서로 일관된 관계를 가질 것입니다. 예를 들어, 그들은 동일하거나 항상 하나로 다를 수 있습니다. 당신이 이런 일이 일어나는 것을 본 적이 있다면, 당신은 주사위가 굴러 가기 전에로드되거나 고정되었다고 가정 할 수 있습니다. 그러나 비뚤어진 주사위는 이런 식으로 행동 할 수 없습니다. 결국, 애틀랜틱 시티 다이는 라스 베이거스 다이로 무슨 일이 일어나고 있는지에 따라 행동을 바꾸고 동시에 굴러가더라도 그 반대도 마찬가지입니다.

얽힘에 대한 표준 해석은 두 입자 사이에 일종의 즉각적인 의사 소통이 발생한다는 것입니다. 그들 사이의 모든 의사 소통은 즉시 중재 거리를 즉시 이동해야합니다. 그것은 상대성 이론에 의해 금지 된 의사 소통의 속도 인 빛보다 분명히 빠릅니다. 아인슈타인에 따르면, 아무것도 그렇게 할 수 없어서, 양자 역학 자체의 범위를 넘어서 새로운 물리학이 작동해야한다고 생각하게했다.

입자 (또는 주사위)가 서로 순간적으로 통신하는 경우가 아니며, 그 값이 미리 고정 된 경우도 아닙니다. 남은 옵션이없는 것 같습니다. 그러나 여기에서 Price는 우리에게 불가능한 것을 고려해야합니다. 얽힌 입자 중 하나에 무언가를하는 것은 두 입자가 서로 가깝고 강하게 상호 작용할 때 과거의 지점까지 시간을 거꾸로 이동하는 효과를 유발합니다. 이 시점에서 미래의 정보가 교환되고, 각 입자는 파트너의 행동을 변화시키고, 이러한 효과는 미래로 다시 이어집니다. 즉각적인 의사 소통이 필요하지 않으며 상대성 위반이 없습니다.

언뜻보기에, 이러한 얽힘에 대한 이러한 해석은 한 번의 번거로운 행동 (임의의 거리에 걸친 자발적인 의사 소통)을 대체합니다. 그러나 우리는 과거로 여행하는 미래의 정보에 대한 아이디어에 실제로 어려움을 겪어야합니까? 결국, 수학적으로, 시간의 얽힘은 우주의 얽힘과 동일하며, 우리는 우주를 가로 질러 모든 방향으로 이동하는 정보를 가진 자격이 없습니다.

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이 문제에 대해 생각하려면 가장 많이 객체 인 아이스 스틱을 고려하십시오. 스틱은 양쪽 끝에 적용되는 압력에 따라 구부리거나 버클됩니다. 이제 우주가 아닌 시간이 지남에 따라 끝이 분리 된 아이스 스틱을 상상해보십시오. 동일한 논리가 적용되어야합니다. 스틱의 중간에 발생하는 일은 각 끝의 상황에 따라 다릅니다. 얽힌 입자의 경우 종말점이 제 시간에 발생합니다. 한쪽 끝에는 실험실에서 서로 옆에 창조 된 순간이며, 다른 쪽 끝에는 멀리 떨어져 있고 측정이 취해집니다. 중간 시간에 그들의 행동은 과거와 미래의 정보에 달려 있습니다.

양자 역학의 다른 많은 것들과 마찬가지로,이 개념의 개념은 범위가 제한적입니다. 특정 상황에서만 미래가 과거의 영향을 볼 수 있습니다. 개별 입자 프로세스는 시간이 지남에 따라 뒤로 또는 앞으로 이동할 수 있지만, 우주 전체는 전방 방향으로 비뚤어집니다. 과거의 종말점이 고도로 순서가 높아졌고 미래의 종말점은 고도로 무질서합니다. 우리의 사망률은 소우주 에서이 비대칭입니다.

시간의 구절과 확장에 따라 자유 의지도 마찬가지입니다. 우리는 우주가 고도로 정렬 된 기원에서 더 지저분한 미래로 미끄러 져 미끄러 져서 만들어지기 때문에 과거가 고정되어 있다는 느낌을 가지고 있습니다. 우리는 미래에 대한 그러한 기록이 없습니다. 사실, 당신은 미래를“우리가 모르는”것으로 정의 할 수 있습니다. 그리고 우리가 미래에 대해 모르는 많은 것 중 하나는 우리 자신이 할 일입니다. 우리는이 지식을 생활 행위에서만 습득합니다. 우리의 결정은 사전에 정해져 있을지 모르지만 우리는 여전히 속도를 겪어야하며 이것이 우리의 의지를 의미하는 것입니다.

그러나 양자 수준에서 시간은 퍼지됩니다. Heisenberg 불확실성 원칙은 우리가 미래의 사건과 마찬가지로 과거의 사건에 대한 지식을 거의 갖지 못하게합니다. 깊은 의미에서, 우리는 무슨 일이 일어 났는지 알지 못하기 때문에 이러한 사건은 실제로 우리에게 과거가 아닙니다. 그들은 열린“미래”에 있습니다. 그러므로 우리가 과거의 사건에 영향을 줄 수있을 것으로 기대하는 것은 일관됩니다. 양자 역학은 무지와 지식, 따라서 미래와 과거 사이의 경계를 다시 그립니다.

그러나 과거에 대한 우리의 통제는 매우 제한적입니다. 우주가 큰 논리적 역설에서 파괴를 피하려는 경우해야합니다. 양자 역학은 그 영향을 거부하기 위해 설정되었습니다. 그것은 시간의 강에서 에디를 생성하지만 약간만 하나만 만듭니다.

retrocausality 회의론자들은 회고가 이상하다고 불평한다 얽힘을 설명하기위한 옵션은-그러나 지지자들은 아직 자신의 아이디어를 본격적인 이론으로 살펴본 적이 없다. 옥스포드 대학 철학자 인 데이비드 월리스 (David Wallace)는“양자 역학을 그대로 복용 할 수는 없다. “양자 역학에 대한 회고, 경험적으로 동등한 대안을 제시해야합니다. 그리고 그것은 끝나지 않았습니다.”

지지자들은이 비판을 받아들입니다. 주변 연구소의 물리학자인 Matt Leifer는“회고를 조사하고자하는 사람들은 물품을 생각해 내야합니다. "모든 사람이 지금 진지하게 받아들이지 않는다는 사실은 그렇지 않다고 생각합니다." 가장 발전된 후방 모델 중 하나는 워싱턴 대학의 물리학 자 John Cramer가 개발 한 소위 거래 해석입니다. Cramer에 따르면, 모든 이벤트는 시간에 앞뒤로 전파되는 파동을 보냅니다. 입자의 측정을 이전 준비와 연결하지만 시공간의 다른 위치에서 취소합니다. 그러나 월리스는이 그림조차도“아이디어의 스케치”일 뿐이라고 말합니다. retrocausality에 대한 완전한 모델은 남아 있지 않습니다.

그러나 retrocausality가 존재하지 않더라도 양자 물리에 대한 새로운 생각에 영감을주었습니다. 예를 들어, 그것은 방해하지 않고 입자를 측정 할 수 없다는 믿음의 기사 였지만, Cramer와 유사한 회전 모델을 연구 할 때 Yakir Aharonov와 그의 동료들은“약한 측정”기술을 제시했습니다. 그들은 시스템의 본질적인 불확실성에서 프로브의 영향이 사라질 정도로 부드럽게 양자 시스템을 조사 할 수 있다는 것을 깨달았지만 반복 된 시험을 통해 선별하여 유용한 정보를 검색 할 수 있습니다. Aharonov와 그의 동료들은 실험 에서이 기술을 사용하여 retrocausality의 증거를 제공하지만이 기술을 활용하기 위해 회고성을 구입할 필요는 없습니다.

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다른 연구자들은 기존 결과를 설명하기 위해 회고성을 사용하고 있습니다. 예를 들어, San José State University의 이론 물리학자인 Ken Wharton 인 Price의 공동 작업자는 retrocausality가 좌절 된 자발적 배출로 알려진 과정을 이해하는 자연스러운 방법이라고 주장합니다. 일반적으로 빛을 방출하는 원자는 주변이 빛을 흡수 할 수 없을 때 방출이 중단됩니다. 따라서 하나의 사건 (방출)은 미래에 일어나거나 일어나지 않는 일 (흡수)에 달려 있습니다. Wharton은“이것은 미래를 조사하고 거기에 무엇이 있는지보고 결정을 내린 다음 부패하지 않는 입자의 예 중 하나입니다. "인과 적 모델에서는 이해하기가 어렵습니다."

후퇴 모델은 물리학 자들이 오랫동안 금기를 재고하도록 강요했다. 오늘날 미래의 사건에 대한 역할을 수행하면서, 그것은 플라톤과 아리스토텔레스로 스트레칭하는 사고 라인에 합류합니다. 그들은 사람과 마찬가지로 자연이 마지막 목적과 목표를 중심으로 조직되어 있다고 주장했다. 빵 굽는 사람의 목적이 굽는 것처럼 빗방울의 목적은 쓰러지고 씨앗은 나무로 자랍니다. 뉴턴과 그의 동시대 사람들이 현재 상황만을 사용하여 자연적인 물체의 미래를 예측할 수 있음을 증명했을 때 이러한 소위 텔레 론적 접근은 과학적 주류에서 벗어났다. 미래에 대한 명백한 역할은 없었습니다. 회고성을 통해 물리학은 대화에 아주 오래된 아이디어를 다시 강요 할 수 있습니다.

George Musser는 물리 및 우주론의 작가이며 의 저자입니다. 현악 이론에 대한 완전한 바보 가이드. 그는 의 선임 편집자였습니다 Scientific American 14 년 동안 American Institute of Physics Science Writing Award와 같은 영예를 얻었습니다.


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