양자 물리학에서 아인슈타인의 미완성 혁명에 관한 물리학 자 리 스 몰린 : 저자 Q & A

Send

리 스 몰린의 "아인슈타인의 미완성 혁명"

(이미지 : © Penguin Press)

양자 역학은 과학을 정착시킨다. 사건은 종결되었고 대단히 감사합니다 – 또는 많은 사람들이 주장 할 것입니다.

1920 년대의 개척 작업 덕분에 많은 사람들은 이제 원자 또는 아 원자 규모의 움직임에 대해 알아야 할 모든 것을 알고 있다고 생각합니다. 덴마크 물리학자인 닐스 보어 (Niels Bohr)와 그의 추종자들에 따르면 원자 입자의 정확한 위치 나 궤도를 주장 할 수는 있지만 동시에 둘 다 할 수는 없다. 이런 종류의 예측은 단지 확률론적일 수 있으며 절대적으로 정확하지는 않습니다.

캐나다 워털루에있는 Perimeter Institute of Theorytical Physics Institute의 이론 물리학자인 리 스 몰린 (Lee Smolin)은이 관점에 도전하기 위해 그의 전체 경력을 보냈다. 스 몰린은 보어의 승리가 알버트 아인슈타인 (Albert Einstein)과 에르빈 슈뢰딩거 (Erwin Schrödinger)와 같은 저명한 반대자들로부터도 정당한 반대 의견을 표출하는 카리스마의 예라고 믿는다.

오늘날, Smolin은 Albert Einstein의 발자취를 따르고 David Bohm을 포함한 다른 물리학 자들을 포함한 오랜 전통을 이어 가면서 정확한 설명과 퍼지 확률이 아닌 양자 물리학을 "완전하게"하는 이론을 찾고 있습니다. 스 몰린은 보어 (Bohr)와 그의 대장균의 "비현실적인"관점과 달리 "현실적인"관점을 가지고있다. 스 몰린은 "아인슈타인의 미완성 혁명"(Penguin Press, 2019 년 4 월). Space.com은 Smolin과 함께이 책, 과학에서 새로운 아이디어가 지배적 인 방법 및 현재까지의 주제에 대해 논의했습니다.

Space.com : 현실적이고 반 현실적인 접근 방식의 차이점은 무엇입니까? 양자 역학?

리 스 몰린 : 양자 현상에 대해 현실주의적인 사람과 현실주의자가 아닌 사람의 차이는, 현실 주의자로서, 당신은 완전한 이야기가 있다고 믿습니다. 그리고 우리는 모든 원자 과정을 달성 할 수 있다는 완전한 설명이 있습니다. 아 원자 세계에서 일어나는 모든 핵 과정, 양자 역학은 각각의 모든 프로세스를 개별적으로 완벽하게 설명하지는 못하므로 완전하지는 않습니다. 그 이상으로 더 깊은 이론을 찾아야합니다. 양자 역학은 아원 물리학하지만 마지막 단계는 아닙니다. 그래서 임무는 더 깊이 들어가서 완전한 설명을 제공하는 더 나은 이론을 발명하거나 발견하는 것입니다.

우리가 반 현실주의 자라고 부르는 경우, 1920 년대에 쓰여진 양자 역학은 아마도 최종 이론 일 것이며, 더 깊이 볼 동기는 없다고 생각합니다.

Space.com : 양자 이론의 완성을 찾고있는 사람들은 그들의 견해가 복잡한 정당화를 필요로하지 않기 때문에 "순진한 현실 주의자들"이라고 언급합니다. 이 용어에 대해 자세히 설명해 주시겠습니까?

스 몰린: Naive는 정말 정교함을 의미합니다. Naive는 세상에 대한 완전한 설명을 제공하고 거부 할 수 있으며 자연을 완전히 이해하고 마치 존재하지 않는 것처럼 우리의 목표로 삼을 수 있다는 아이디어에 대한 모든 기본적인 반대 의견을들은 것을 의미합니다. 과학은 우리의 실험이나 우리의 아이디어 나 신념에 의해 부과되는 것이 아니라 객관적인 자연에 대한 설명입니다.

Space.com : "순진"이란 새로운 아이디어와 신념에 완전히 개방되는 것을 의미합니까?

스 몰린: 완전 개방? 사람들은 다른 과학과 마찬가지로 물리학에도 역사와 전통이 있다는 사실을 잊습니다. 관성 원리, 상대성 이론 등에 관한 16 세기와 17 세기 이후의 모든 논의의 맥락에서 이해해야 할 운동량과 같은 간단한 아이디어를 생각해보십시오. 개념의 전체 역사에 몰두하지 않으면 서 추진력과 같은 개념을 설명 할 수 없습니다.

Space.com : 귀하의 책은 명확하고 명쾌하며 다양한 수준의 배경 지식을 가진 사람들이 이해할 수 있습니다. 작문 과정은 무엇입니까?

스 몰린: 감사합니다! 나는 그것을 칭찬으로 받아 들일 것입니다. 나는 비 과학자들에게 현대 물리학을 가르치는 많은 경험과 연습이 있습니다. 다른 대학에서 나는 종종 "인문 물리학"또는 "시인 물리학"과정을 가르쳤다. 저는 양자 물리학이나 평신도에 대한 상대성을 가르치는 데 사용할 다른 교육 전략을 연마하는 데 많은 경험이 있습니다.

이와 같은 책은 동시에 여러 청중이 있습니다. 저는 전문가와 동료를 다루고 있지만 주로 평신도를 다루고 있습니다. 그리고 가장 중요한 평신도는 편집자입니다. 나는 항상 과학 학위가 아닌 문학이나 인문학 또는 역사에 능통 한 편집자와 함께 일할 것을 주장합니다. 또한 과학 교육을받지 않은 여러 시험 독자가 있습니다. 그들은 모두 저를 명확하게하고, 명확하게하고, 명확하게하고, 필요한 경우 책을 다시 쓰도록 강요했습니다. 이 특정 책은 세 번의 완전한 재 작성을 거쳤습니다. 말하자면 절단 실 바닥에는 아무것도 남지 않았습니다. 첫 번째 초안 전체가 완전히 포기되어 다시 개념화되었으며 결과는 훨씬 더 나은 책이라고 생각합니다.

Space.com : 여러 번 완전히 다시 작성되었으므로 책을 쓰는 데 얼마나 걸립니까?

스 몰린: 글쓰기는 내 일이 아닙니다. 저의 직업은 이론 물리학 자입니다. 하지만 여가 시간에는 3 년 정도 걸립니다. 제가이 책을 주로 다루는 데 1 개월 또는 6 주가 소요될 것입니다. 그러면 6 개월이 지나서이를 반영하고 생각한 다음, 3 주 또는 1 개월 동안 다시 뛰어들 것입니다. 그래서 3 년 동안 그렇게되었습니다.

Space.com: 이 책은 20 세기 초 양자 물리학의 역사를 자세히 설명합니다. 닐스 보어 (Niels Bohr)에 의해 촉발 된 반 현실주의 양자 혁명이 왜 눈의 번쩍임에서 지배적 인 견해가 되었습니까?

스 몰린: 동시에 행동 한 두 가지가있었습니다. 그중 하나이며 가장 중요한 것은 놀라운 실험 성공이었습니다. 인류는 원자 물리학의 완전한 이론에 이르기까지 물질이 원자로 만들어 졌다는 생각에 화해 된 후 30 년이 채 걸리지 않았습니다. 그리고 스펙트럼 (빛의 성분을 파장으로 분리하여 생성 된 무지개), 힘, 화학 성분 등 모든 것을 설명하는 데 실질적으로 도움이되었습니다! 그러면 핵 물리학, 입자 물리학, 별의 작동 방식 등 천체 물리학.

따라서 실험적인 성공은 놀라웠고 빠릅니다. 아인슈타인, 슈뢰딩거, 드 브로 글리와 같은 사람들의 반대 의견조차도 "잠깐만! 기초는 엉망입니다!" 그 모든 것은 깔개 밑에서 쓸어 질 수 있습니다.

그게 첫 번째였습니다. 두 번째는 Niels Bohr의 명성과 카리스마이며, 덴마크 정부와 Carlsberg 맥주 회사의 지원으로 모든 것이 그를 통과하는 센터를 설립했습니다. 그의 최면적이고 카리스마 넘치는 성격은 끔찍한 전쟁에서 나오는 한 세대의 사람들의 생각에 영향을 미칠 수 있습니다 [제 1 차 세계 대전]. 한 번에 여러 가지가 있습니다.

Space.com : 그리고 다른 이론들은 진전을 이루지 못했습니다.

드 브로 글리의 파일럿 웨이브 이론은 비록 아인슈타인, 드 브로 글리, 그리고 슈뢰딩거의 방식에 의해지지 될 수있다하더라도 그것들이 아무도 아니라는 사실에도 불구하고 아무런 영향을 미치지 않았다는 것이 놀랍습니다. 이들은 위대한 과학을 수행 한 노벨상을 수상한 세계적으로 유명한 사람들이지만 그럼에도 불구하고 그들의 반대 의견은 여러 세대 동안 무시 될 수있었습니다.

루이 드 브로 글리 (Louis Bro Brolie)가 1920 년대에 개발했고 데이비드 옴 (David Bohm)이 1950 년대에 확대 한 파일럿 웨이브 이론은 전자가 입자와 파동을 포괄하며 입자가 파동을 유도하는 방향으로 움직인다고 주장한다. 확률론이 아니라 결정 론적이다.]

나는 과학자들이 궁극적으로 인간이라고 생각하며, 우리는 무의식적 인 편견에서 야심에 이르기까지 모든 종류의 것들에 의해 영향을받습니다. 양자 역학의 역사는 고민 할만한 가치가있는 이야기가되지만, 이상한 이야기는 아닙니다.

Space.com : 동료들이 당신의 책에 어떻게 반응 했습니까?

스 몰린: 지금까지 놀라운 일은 없습니다. 내 견해는 물리학 자 공동체 안에서 잘 알려져있다. 그러나 그것이 책의 구조 안에있는 것처럼 보일 수도 있지만, 물리학 자들 사이에서 완전히 논의되지 않은 토론은 없습니다.

새로운 유일한 것은 마지막 몇 장입니다. 나는 현재 작업을 테이블 위에 올려 놓을 위험이 크다.

Space.com : 현재 작업 내용을 설명하십시오.

스 몰린: 새로운 작업에서 내가하고있는 가장 중요한 일은 비 지역성의 역할을 진지하게 받아들이는 것입니다. [비 지역 공간과 시간에서 매우 멀리 떨어져있는 다른 물체의 행동에 영향을 미치는 물체의 능력을 말합니다.] 상호 작용하고있는 입자가 두 개 이상있을 때 일어나는 일에 대해 현실적이고 완전한 설명을 제공하려는 경우 우리가 "얽힌"이라고 부르는 경우, 입자 중 하나를 조작하는 방법은 다른 입자가 멀리 떨어져 있더라도 다른 입자에 영향을 줄 수 있습니다. 그리고 이것은 영향이 주변에있는 것에 만 영향을 준다는 생각에 의해 영향을받지 않는다는 것을 심각하게 받아 들여야한다는 것을 의미합니다.

그래서 저는 이것을 진지하게 받아들이고 이러한 양자 얽힘이 근본적이고 공간 개념이 출현한다는 이론을 만들려고 노력합니다. 공간이 존재하지 않습니다. 우리는 가스를 묘사하기 위해 압력과 온도를 사용하는 것과 같은 방식으로 공간에 대해 출현하는 대략적인 설명을 할 수 있습니다.

나는 결코이 이론을 개발하려는 유일한 사람이 아니다. 얽힘에서 공간이 나올 수 있다는 생각은 다음과 같은 사람들로부터 새로운 견인력을 얻는 오래된 아이디어입니다. 로저 펜로즈. 나의 이론은 공간이 출현 할 수 있지만 그 시간은 근본적이고 인과성은 근본적이라는 것이다. 그것은 많은 사람들이 동의하고 많은 사람들이 동의하지 않을 것이라는 견해입니다.

Space.com : 이런 종류의 이론적 작업을 수행하는 궁극적 인 목표는 무엇입니까?

스 몰린: 아이디어는 테스트 할 실험을 예측할 수있는 이론을 개발하고 고안하는 것입니다. 대부분의 진지한 사람들은 적어도 실제로는 그렇지 않더라도 원칙적으로 그것을 테스트하는 방법이 없다면 이론적 제안을 진지하게 받아들이지 않습니다. 실험이 없으면 이론가가 아름다운 수학을 말하기가 너무 쉽습니다. 이는 잘못된 것이며 자연과 관련이 없습니다. 우리는 아이디어를 없애고 가능성을 좁히기 위해 실험가들이 필요합니다.

이론을 테스트하기 어려운 상황은 마지막 세대 또는 두 세대뿐입니다. 따라서 표준 모델을 넘어서는 입자 물리 모델에 대한 전체 세대의 작업을 수행 할 수 있으며 실험적으로 테스트되지는 않습니다. 이것은 드문 일이며 불행히도 우리 시대의 특징입니다.

근본적인 이론 물리학 분야에서 진지한 많은 사람들이 현재 시험 가능한 제안을 애타게하고 발명하기 위해 열심히 노력합니다. 비현실 성의 제 버전은 양자 효과가 부분적으로 원자가 우주의 수많은 원자와 매우 유사하다는 사실에 기인한다고 예측합니다. 관측 가능한 우주 어디에도 완전한 사본이없는 고유 한 양자 시스템을 만들 수 있다면 양자 역학에 따르지 않을 것이고, 내가 도출 한 다소 다른 방정식을 따를 것입니다. 그것은 양자 역학의 실험 실험실이 지금 시험 할 수있는 것의 문턱에 있습니다.

이 기사는 명확성을 위해 편집 및 정리되었습니다. 당신은 할 수 있습니다 Amazon.com에서 "아인슈타인의 미완성 혁명"구매.