慣性、ゼロポイントフィールドなどの新しい物理

Stochastic electrodynamics

確率電気力学（SED）は、量子力学のド・ブロイ・ボーム解釈の拡張であり、誘導パイロット波として中心的な役割を果たしている電磁ゼロ点場（ZPF）です。この理論は決定論的な非局所的隠れ変数理論です。[2] [3] QED、コペンハーゲン解釈の確率的電気力学、エベレットの多世界解釈など、量子力学の他の主流の解釈とは異なります。[4] SEDは、絶対ゼロの電磁真空に含まれるエネルギーを、確率的で変動するゼロ点場として説明します。この確率的ゼロ点放射に浸漬された粒子の動きは、一般に、非常に非線形の、時にはカオス的または緊急の挙動をもたらします。 SEDへの最新のアプローチでは、波と粒子の量子特性を、より深い（準量子）非線形物質とフィールドの相互作用から生じる、うまく調整された創発的効果と見なしています。[5] [6] [7] [8] [9]

SEDの量子法則の創発的な性質を考えると、それらは古典力学における熱平衡の状態と類似した状態をもつ一種の「量子平衡」を形成すると主張されてきました。したがって、原則として、SEDは他の「量子非平衡」分布を許可します。これについては、量子理論の統計的予測に違反します。量子論は、はるかに広い非線形物理学、つまり非局所的（超光速）シグナル伝達が可能であり、不確実性の原則に違反する可能性のある物理学の単なる特殊なケースであると議論されています。[10] [11]また、慣性がそのような緊急法の1つであることが提案されています。[12] [13]報告された結果は、反重力、反作用のない駆動、または自由エネルギーの可能性につながるという非難を伴う、かなりの議論の対象となっています。[14]

確率電気力学は、ローレンツ不変のランダム電磁放射が存在するという仮説に基づいた、多くの異なるスタイルの研究努力の集まりの用語です。基本的なアイデアは長い間存在していました。しかし、マーシャル（1963）とブラフォードは、1960年代に始まったより集中的な取り組みの創始者であったようです。[15]その後、ティモシー・ボイヤー、ルイス・デ・ラ・ペーニャ、アナ・マリア・チェットは、おそらく1970年代以降に最も多かった貢献者でした。[16] [17] [18] [19] [20]他の人々は、QEDの問題へのSEDの適用に集中して貢献、変更、提案を行っています。別のスレッドは、真空反応による慣性質量を説明するために古典的なZPFのSED概念を使用しようとするWalther Nernstによる以前の提案の調査です。

2000年に、Trevor Marshallは、よく知られている自発的パラメトリックダウンコンバージョン（SPDC）のデュアルプロセスとして、「自然パラメトリックアップコンバージョン」（SPUC）と呼ばれるSEDの実験的予測を導き出しました。 SPUCは2009年と2010年にテストされ、肯定的な結果が得られました。[22] [23]

2010年、カヴァレリ他SEDの既知のすべての欠点を克服できる可能性があると主張する根本的な改善として、SEDS（「純粋な」SED、いわゆるスピン、およびスピン）を導入しました。彼らはまた、SEDSはQEDによってこれまで説明されていなかった4つの観察された効果を解決すると主張している。すなわち、1）ZPFの物理的起源とその自然の上限カットオフ。 2）ニュートリノの静止質量の実験的研究における異常; 3）1 / fノイズの発生源と定量的処理。 4）宇宙線の高エネルギーテール（〜1021 eV）。 QMとSEDSを区別するために、2つの二重スリット電子回折実験が提案されています。[24]

決定的ではないが有望な実験は、2012年にDmitriyevaとModdelによって実施され、「...従来の熱力学モデル」を使用して説明できない「...赤外線の放出が明確に観察された」。

2013年、オーニオン他カシミールとファンデルワールスの相互作用は、幅広いプランクのスペクトルが選択され、波動場が無相関である場合、電磁源からの確率的な力の特定のケースであることを示しました。[26]光学範囲内に調整されたスペクトルエネルギー分布を持つ部分的にコヒーレントな発光体に対処することで、確率的電気力学とコヒーレンス理論とのリンクを確立します。熱ゆらぎのリフシッツ力[28]。さらに、これにより、周波数依存応答のある物体に狭帯域光源を使用する際に、より多くの確率的な力を構築する道が開かれます。

2014年の論文で、カルロスアルベルトデオリベイラエンリケは、ナノ多孔質カシミール膜を通過したXe原子の原子レベルのエネルギーシフトを測定しました。異常な放射線のいくつかの証拠が観察されましたが、彼はこの放射線を検出器の欠点のために背景から最終的に区別することができませんでした。
SEDの範囲

SEDは、説明のために量子力学（ここではシュレーディンガー方程式とディラック方程式とQEDに限定される）を必要とすると以前に考えられていた効果の古典的な説明を提供する試みで使用されてきました。また、重力と慣性の古典的なZPFベースの基盤を動機付けるためにも使用されています。量子力学、QED、重力の標準理論との一致、または観測の順守において、SEDの成功と失敗について普遍的な合意はありません。次のSEDベースの説明は、比較的議論の余地がなく、執筆時点で批判されていません。

    カシミール効果[30]
    ファン・デル・ワールス軍[31]
    反磁性[32]
    ウンルー効果[33]

次のSEDベースの計算とSED関連のクレームは、より議論の余地があり、公開された批判の対象となっているものもあります。

    調和振動子の基底状態[34]
    水素原子の基底状態[35]
    ド・ブロイ波[36]
    慣性[37] [38]
    重力[39]
    非局所性とベルの定理のテスト

ゼロポイントエネルギー

HaischとRuedaによると、慣性は、ゼロ点フィールドとの相互作用によって生成される加速粒子に対する電磁抵抗力として発生します。 1998年のAnn。物理学論文（引用を参照）、彼らはおそらくUnruh効果を意味する「Rindler flux」について語り、非ゼロの「z.p.f.運動量」を計算したと主張しています。この計算は、ゼロ以外の「z.p.f.ポインティングベクトル」を計算するという主張に基づいています。

これらのゼロ点エネルギーの提案は、真空からの低コストまたは無償のエネルギー源と、無反応ドライブの開発の希望を示唆しています[40]。 NASAは評価を続けています。[41] [42]真空エネルギーの通常の解釈では、それを使用して仕事をすることはできません。[43]ただし、SEDはかなり文字通りの古典的な解釈を採用し、非常に高いエネルギー密度を表示します

References
1.
• Valentini, Antony (2013). "Hidden Variables in Modern Cosmology". youtube.com. Philosophy of Cosmology. Retrieved 23 December 2016.
• Bush, John W. M. (2015). "The new wave of pilot-wave theory" (PDF). Physics Today. 68 (8): 47. Bibcode:2015PhT....68h..47B. doi:10.1063/PT.3.2882.
• Bush, John W.M. (2015). "Pilot-Wave Hydrodynamics" (PDF). Annual Review of Fluid Mechanics. 47: 269–292. Bibcode:2015AnRFM..47..269B. doi:10.1146/annurev-fluid-010814-014506.
• Bacciagaluppi, Guido (2003). "The Role of Decoherence in Quantum Mechanics". plato.stanford.edu. Stanford Encyclopedia of Philosophy. Retrieved 27 November 2016.
• Pena, Luis de la; Cetto, Ana Maria; Valdes-Hernandez, Andrea (2014). "The Emerging Quantum: The Physics Behind Quantum Mechanics": 19. doi:10.1007/978-3-319-07893-9.
• de la Peña, L.; Cetto, A. M.; Valdés-Hernandes, A. (2014). "The zero-point field and the emergence of the quantum" (PDF). International Journal of Modern Physics E. 23 (09): 1450049. Bibcode:2014IJMPE..2350049D. doi:10.1142/S0218301314500499. ISSN 0218-3013.
• de la Peña, L.; Cetto, A. M.; Valdés-Hernandes, A. (2014). Theo M Nieuwenhuizen; Claudia Pombo; Claudio Furtado; Andrei Yu Khrennikov; Inácio A Pedrosa; Václav Špička (eds.). Quantum Foundations and Open Quantum Systems: Lecture Notes of the Advanced School. World Scientific. p. 399. ISBN .
• Grössing, Gerhard (2014). "Emergence of quantum mechanics from a sub-quantum statistical mechanics" (PDF). International Journal of Modern Physics B. 28 (26): 1450179. arXiv:1304.3719. Bibcode:2014IJMPB..2850179G. doi:10.1142/S0217979214501793. ISSN 0217-9792.
• Grössing, Gerhard (2014). Theo M Nieuwenhuizen; Claudia Pombo; Claudio Furtado; Andrei Yu Khrennikov; Inácio A Pedrosa; Václav Špička (eds.). Quantum Foundations and Open Quantum Systems: Lecture Notes of the Advanced School. World Scientific. p. 375. ISBN .
• Valentini, Antony (2009). "Beyond the quantum" (PDF). Physics World. 22 (11): 32–37. arXiv:1001.2758. Bibcode:2009PhyW...22k..32V. doi:10.1088/2058-7058/22/11/36. ISSN 0953-8585.
• Musser, George (November 18, 2013). "Cosmological Data Hint at a Level of Physics Underlying Quantum Mechanics". blogs.scientificamerican.com. Scientific American. Retrieved 5 December 2016.
• Haisch, Bernhard; Rueda, Alfonso; Puthoff, H. E. (1994). "Inertia as a zero-point-field Lorentz force" (PDF). Physical Review A. 49 (2): 678–694. Bibcode:1994PhRvA..49..678H. doi:10.1103/PhysRevA.49.678. ISSN 1050-2947. PMID 9910287.
• Matthews, Robert (25 February 1995). "Nothing Like a Vacuum". New Scientist. 145 (1966): 30–33.
• Davis, E. W.; Teofilo, V. L.; Haisch, B.; Puthoff, H. E.; Nickisch, L. J.; Rueda, A.; Cole, D. C. (2006). "Review of Experimental Concepts for Studying the Quantum Vacuum Field" (PDF). AIP Conference Proceedings. 813 (1): 1390–1401. doi:10.1063/1.2169324. ISSN 0094-243X.
• Marshall, T. W. (1963). "Random Electrodynamics". Proceedings of the Royal Society A. 276 (1367): 475–491. Bibcode:1963RSPSA.276..475M. doi:10.1098/rspa.1963.0220.
• Boyer, Timothy H. (1975). "Random electrodynamics: The theory of classical electrodynamics with classical electromagnetic zero-point radiation". Phys. Rev. D. 11 (4): 790–808. Bibcode:1975PhRvD..11..790B. doi:10.1103/PhysRevD.11.790.
• Boyer, T. H. (1980). "A Brief Survey of Stochastic Electrodynamics". Foundations of Radiation Theory and Quantum Electrodynamics. pp. 49–64. ISBN .
• Boyer, Timothy H. (1985). "The Classical Vacuum". Scientific American. 253 (2): 70–78. Bibcode:1985SciAm.253b..70B. doi:10.1038/scientificamerican0885-70.
• de la Pena, L. & Cetto, A. M. (1996). The Quantum Dice: An Introduction to Stochastic Electrodynamics. Dordrecht: Kluwer. ISBN . OCLC 33281109. ISBN 0-7923-3818-9
• de la Pena, L. & Cetto, A. M. (2005). "Contribution from stochastic electrodynamics to the understanding of quantum mechanics". arXiv:quant-ph/0501011.
• Marshall, Trevor W. (9 March 2002). "Nonlocality - The party may be over". arXiv:quant-ph/0203042.
• Sun, Jinyu; Zhang, Shian; Jia, Tianqing; Wang, Zugeng; Sun, Zhenrong (2009). "Femtosecond spontaneous parametric upconversion and downconversion in a quadratic nonlinear medium". Journal of the Optical Society of America B. 26 (3): 549–553. Bibcode:2009JOSAB..26..549S. doi:10.1364/JOSAB.26.000549.
• S. Akbar Ali; P. B. Bisht; A. Nautiyal; V. Shukla; K. S. Bindra & S. M. Oak (2010). "Conical emission in β-barium borate under femtosecond pumping with phase matching angles away from second harmonic generation". Journal of the Optical Society of America B. 27 (9): 1751–1756. Bibcode:2010JOSAB..27.1751A. doi:10.1364/JOSAB.27.001751.
• Giancarlo Cavalleri; Francesco Barbero; Gianfranco Bertazzi; Eros Cesaroni; Ernesto Tonni; Leonardo Bosi; Gianfranco Spavieri & George Gillies (2010). "A quantitative assessment of stochastic electrodynamics with spin (SEDS): Physical principles and novel applications". Frontiers of Physics in China. 5 (1): 107–122. Bibcode:2010FrPhC...5..107C. doi:10.1007/s11467-009-0080-0.
• Olga Dmitriyeva and Garret Moddel (2012). "Test of zero-point energy emission from gases flowing through Casimir cavities". Physics Procedia. 38: 8–17. Bibcode:2012PhPro..38....8D. doi:10.1016/j.phpro.2012.08.007.
• Juan Miguel Auñon, Cheng Wei Qiu and Manuel Nieto-Vesperinas (2013). "Tailoring photonic forces on a magnetodielectric nanoparticle with a fluctuating optical source" (PDF). Physical Review A. 88: 043817. Bibcode:2013PhRvA..88d3817A. doi:10.1103/PhysRevA.88.043817.
• Leonard Mandel and Emil Wolf (1995). Optical Coherence and Quantum Optics. Cambridge, UK: Cambridge University Press. ISBN .
• E. M. Lifshitz, Dokl. Akad. Nauk SSSR 100, 879 (1955).
• "Study of atomic energy shifts induced by Casimir cavities" (PDF). 2014.
• QED-based calculations commonly implicitly adopt the SED ansatz to compute Casimir forces. See for example C. Itzykson and J-B. Zuber (2006). Quantum Field Theory. Dover Publications. ISBN .
• Boyer, T. H. (1973). "Retarded van der Waals forces at all distances derived from classical electrodynamics with classical electromagnetic zero-point radiation". Physical Review A. 7 (6): 1832–40. Bibcode:1973PhRvA...7.1832B. doi:10.1103/PhysRevA.7.1832.
• Boyer, T. H. (1973). "Diamagnetism of a free particle in classical electron theory with classical electromagnetic zero-point radiation". Physical Review A. 21 (1): 66–72. Bibcode:1980PhRvA..21...66B. doi:10.1103/PhysRevA.21.66.
• Boyer, T. H. (1980). "Thermal effects of acceleration through random classical radiation". Physical Review D. 21 (8): 2137–48. Bibcode:1980PhRvD..21.2137B. doi:10.1103/PhysRevD.21.2137.
• M. Ibison and B. Haisch (1996). "Quantum and Classical Statistics of the Electromagnetic Zero-Point Field". Physical Review A. 54 (4): 2737–2744. arXiv:quant-ph/0106097. Bibcode:1996PhRvA..54.2737I. doi:10.1103/PhysRevA.54.2737.
• H. E. Puthoff (1987). "Ground state of hydrogen as a zero-point-fluctuation-determined state". Physical Review D. 35 (20): 3266–3269. Bibcode:1987PhRvD..35.3266P. doi:10.1103/PhysRevD.35.3266.
• Kracklauer, A. F. (1999). "Pilot Wave Steerage: A Mechanism and Test". Foundations of Physics Letters. 12 (2): 441–453. doi:10.1023/A:1021629310707.
• B. Haisch, A. Rueda, and H. E. Puthoff (1994). "Inertia as a zero-point-field Lorentz force". Physical Review A. 49 (2): 678–694. Bibcode:2009PhRvA..79a2114L. doi:10.1103/PhysRevA.79.012114.
• J-L. Cambier (January 2009). "Inertial Mass from Stochastic Electrodynamics". In M. Millis; E. Davis (eds.). Frontiers of Propulsion Science (Progress in Astronautics and Aeronautics). AIAA. pp. 423–454. ISBN .
• A. D. Sakharov (1968). "Vacuum Quantum Fluctuations in Curved Space and the Theory of Gravitation". Soviet Physics Doklady. 12: 1040. Bibcode:1968SPhD...12.1040S.
• G. A. Robertson, P. A. Murad and E. Davis (2008). "New frontiers in space propulsion sciences" (PDF). Energy Conversion and Management. 49: 436–452. doi:10.1016/j.enconman.2007.10.013. Retrieved 14 September 2015.
• Millis, Marc G. (2005). "Assessing potential propulsion breakthroughs" (PDF). Ann. N.Y. Acad. Sci. 1065: 441–461. Bibcode:2005NYASA1065..441M. doi:10.1196/annals.1370.023. PMID 16510425. Retrieved January 10, 2014.
• Millis, Marc G. (2007). Energy considerations of hypothetical space drives (PDF) (Report). American Institute of Aeronautics and Astronautics. AIAA–2007-5594. Retrieved January 10, 2014.
43. Gribbin, John (1998). Q is for Quantum - An Encyclopedia of Particle Physics. Touchstone Books. ISBN . OCLC 43411619.
Further reading
• Sakharov, A. D. (1968). "Vacuum Quantum Fluctuations in Curved Space and the Theory of Gravitation". Sov. Phys. Doklady. 12: 1040. Bibcode:1968SPhD...12.1040S.
• Haisch, B.; Rueda, A. & Puthoff, H. E. (1994). "Inertia as a zero-point-field Lorentz force". Phys. Rev. A. 49 (2): 678–694. Bibcode:1994PhRvA..49..678H. doi:10.1103/PhysRevA.49.678. PMID 9910287. on-line version from Haisch's website
• Rueda, Alfonso & Haisch, Bernard (1998). "Contribution to inertial mass by reaction of the vacuum to accelerated motion". Found. Phys. 28 (7): 1057–1108. arXiv:physics/9802030. doi:10.1023/A:1018893903079. physics/9802030
• Rueda, Alfonso & Haisch, Bernard (2005). "Gravity and the Quantum Vacuum Inertia Hypothesis". Ann. Phys. 14 (8): 479–498. arXiv:gr-qc/0504061. Bibcode:2005AnP...517..479R. doi:10.1002/andp.200510147. gr-qc/0504061