9. A. R. P. Rau, What is physics? The individual and the universal, and seeing past the noise

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Volume 30: Pages 60-69, 2017

 

What is physics? The individual and the universal, and seeing past the noise

 

A. R. P. Raua)

 

Department of Physics and Astronomy, Louisiana State University, Baton Rouge, Louisiana 70803, USA

 

Along with weaving together observations, experiments, and theoretical constructs into a coherent mesh of understanding of the world around us, physics over its past five centuries has continuously refined the base concepts on which the whole framework is built. In quantum physics, first in nonrelativistic mechanics and later in quantum field theories, even familiar concepts of position, momentum, wave, or particle, are derived constructs from the classical limit in which we live but not intrinsic to the underlying physics. Most crucially, the very idea of the individual, whether an object or an event, distinguished only in a mere label of identity from others identical to it in all the physics, exists only as an approximation, not an element of underlying reality. It is not an element of physics. Failure to recognize this and seeking alternative explanations in many worlds or multiverses leads only to incoherent logic and incorrect physics. As an example, for an atom in a particular state, physics deals with the universal system of all such atoms but makes no meaningful prediction of the position of an electron or the time of decay of any specific atom. Those are incidental, entirely random among all possible positions and times, even while physics makes very precise predictions for the distribution of the outcomes in measurements on atoms in that state. Physics deals with the universal, not the individual.

 

En plus de tisser un ensemble d'observations, d'expériences et de constructions théoriques en un réseau cohérent pour comprendre le monde qui nous entoure, la physique, au cours de ces cinq derniers siècles, affinait continuellement les concepts de base sur lesquels son cadre complet est construit. En physique quantique, d'abord avec la mécanique non-relativiste et plus tard avec les théories quantiques des champs, des concepts communs de position, de mouvement, d'onde et de particule sont les constructions dérivées de la limite classique dans laquelle nous vivons, mais ils ne sont pas intrinsèques à la physique sous-jacente. Significativement, l'idée de l'individu, soit un objet ou soit un événement, distingué avec seulement une étiquette d'identité des autres qui manifestent toute la même physique, n'existe qu'en approximation et pas comme un élément de la réalité sous-jacente. L'individuel n'est pas un élément de la physique. Les théories qui négligent ce fait et qui cherchent des explications alternatives dans de nombreux mondes ou les multivers mènent à une logique incohérente et une physique incorrecte. À titre d'exemple, considérons un atome dans un état particulier. La physique traite le système universel de tous ces atomes, mais elle ne fait aucune prédiction significative de la position d'un seul électron ou le temps de décroissance d'un seul atome. Ils sont accidentels, entièrement aléatoires parmi toutes les positions et les temps possibles, bien que la physique fasse des prédictions très précises pour la distribution des résultats des mesures sur les atomes dans cet état. La physique traite l'universel et non l'individuel.

 

Key words: Quantum Interpretation; Individual Identity in Physics; Decoherence and Noise; Concepts in Physics; Fields and Particles.

 

Received: September 20, 2016; Accepted: December 27, 2016; Published Online: January 16, 2017

 

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