생성자 이론

Constructor theory

Constructor 이론(Constructor 이론)[1][2]은 기본물리학에서 에르고딕 이론의 언어로 새로운 방식의 설명을 제안하는 것으로, 2012년 옥스퍼드 대학의 양자물리학자인 David Deutsch가 처음으로 스케치했다. 시공자 이론은 물리적 법칙을 어떤 물리적 변환, 즉 과제가 어떤 물리적 변환이 가능한지, 어떤 것이 불가능한지, 그리고 왜 가능한지에 대해 독점적으로 표현한다. 그러한 반사실적 진술을 기본물리학으로 허용함으로써 정보의 생성자 이론과 같은 새로운 물리적 법칙이 표현되도록 한다.[3][4]

개요

이론의 기본 요소는 과제, 즉 속성 쌍의 입출력 변환의 추상적인 사양이다. 자의적으로 높은 정확도로 수행되는 것을 금하는 물리 법칙이 있다면 일은 불가능하며, 그렇지 않으면 가능하다. 그것이 가능할 때, 그것을 위한 생성자를 만들 수 있고, 다시 임의의 정확성과 신뢰성으로 만들 수 있다. 시공자는 재원인 능력을 유지하면서 작업이 발생하게 할 수 있는 실체를 말한다. 시공업자의 예로는 열엔진(열역학적 시공업자), 촉매(화학 시공업자) 또는 자동화된 공장을 제어하는 컴퓨터 프로그램(프로그램 가능한 시공업자의 예)이 있다.[3][4]

이 이론은 물리학자인 David Deutsch와 Chiara Marletto에 의해 개발되었다.[4][5] 열역학, 통계역학, 정보이론, 양자계산 등 다양한 분야의 아이디어를 한데 모은다.

양자역학과 다른 모든 물리적 이론은 부차적인 이론이라고 주장되며, 양자 정보는 초정보의 특별한 사례가 된다.[4]

Chiara Marletto의 생명체 생성자 이론은 생성자 이론을 기반으로 한다.[6][7]

동기부여

도이치에 따르면, 양자역학을 기반으로 한 현재의 물리학 이론들은 왜 존재의 상태들 간의 일부 변환이 가능한지 그리고 그렇지 않은지 적절하게 설명하지 못한다. 예를 들어, 염료 한 방울은 물에 녹을 수 있지만 열역학적으로 볼 때 염료가 다시 뭉쳐지는 역변형은 사실상 불가능하다. 우리는 왜 이것이 그렇게 되어야 하는지 양자 수준에서 알지 못한다.[1] 구성자 이론은 구성 요소보다는 변환 자체에 구축된 설명적 프레임워크를 제공한다.[3][4]

정보는 주어진 진술이 다른 것을 말했을 수도 있는 속성을 가지고 있으며, 이러한 대안들 중 하나는 사실이 아닐 것이다. 사실이 아닌 대안은 "반사실적"이라고 한다. 전통적인 물리적 이론은 그러한 반사실적 모델을 제시하지 않는다. 그러나 열역학 시스템의 엔트로피와 같은 물리적 사상의 연결고리는 너무 강해서 때때로 식별되기도 한다. 예를 들어, 블랙홀의 사건 지평선 영역은 베켄슈타인 바인딩에 따라, 구멍의 엔트로피와 그 안에 포함된 정보의 측도다. 생성자 이론은 이 간격을 메우려는 시도로서, 반사실적 표현을 할 수 있는 물리적 모델을 제공함으로써 정보와 계산의 법칙을 물리 법칙으로 볼 수 있게 한다.[3][4]

개요

생성자 이론에서, 변환이나 변화는 과제로 설명된다. 시공자는 주어진 업무를 반복적으로 수행할 수 있는 물리적 실체를 말한다. 업무는 그것을 수행할 수 있는 시공자가 존재하는 경우에만 가능하며 그렇지 않으면 불가능하다. 시공자 이론으로 작업하는 것은 모든 것을 업무로 표현한다. 그리고 정보의 특성은 가능한 작업과 불가능한 작업 사이의 관계로 표현된다. 따라서 반사실화는 기본적인 진술이며 정보의 속성은 물리적 법률에 의해 설명될 수 있다.[4] 시스템에 속성 집합이 있는 경우, 이러한 속성의 순열 집합은 작업 집합으로 간주된다. 연산 매체는 속성이 항상 가능한 작업을 생성하게 하는 시스템이다. 순열 집합, 즉 작업의 집합은 계산 집합이다. 연산 세트의 속성을 복사할 수 있는 경우, 연산 매체도 정보 매체가 된다.

정보, 또는 주어진 과제는 특정 생성자에 의존하지 않는다. 적당한 시공사라면 누구나 봉사할 것이다. 이와 같이 다른 물리적 시스템이나 미디어에 운반되는 정보의 능력을 상호운용성으로 설명하며, 두 정보매체의 결합도 정보매체인 원칙으로서 발생한다.[4] 양자 계산을 수행할 수 있는 매체를 초정보매체라고 하며, 특정 성질에 의해 특징지어진다. 대체로, 그들의 주에서 어떤 복사 작업은 불가능한 작업이다. 이것은 양자정보와 고전정보 사이에 알려진 모든 차이를 발생시킨다고 주장되고 있다.[4]

참고 항목

참조

  1. ^ a b Heaven, Douglas (6 November 2012). "Theory of everything says universe is a transformer". New Scientist. Reed Business Information. Retrieved 11 January 2016.
  2. ^ Merali, Zeeya (26 May 2014). "A Meta-Law to Rule Them All: Physicists Devise a "Theory of Everything"". Scientific American. Nature Publishing Group. Retrieved 11 January 2016.
  3. ^ a b c d Deutsch, David; Marletto, Chiara (17 December 2014). "Constructor theory of information". Proceedings of the Royal Society A. 471 (2174): 20140540. arXiv:1405.5563. Bibcode:2014RSPSA.47140540D. doi:10.1098/rspa.2014.0540. PMC 4309123. PMID 25663803.
  4. ^ a b c d e f g h i Deutsch, David; Marletto, Chiara (24 May 2014). "Why we need to reconstruct the universe". New Scientist. pp. 30–31.
  5. ^ "CONSTRUCTOR THEORY: A Conversation with David Deutsch". Edge. 22 October 2012. Retrieved 20 July 2014.
  6. ^ Marletto, Chiara (14 January 2015). "Constructor Theory of Life". Journal of the Royal Society Interface. 12 (104): 20141226. arXiv:1407.0681. doi:10.1098/rsif.2014.1226. PMC 4345487. PMID 25589566.
  7. ^ Marletto, Chiara (16 July 2015). "Life without design". Aeon. Aeon Media Pty Ltd. Retrieved 23 May 2016. Constructor theory is a new vision of physics, but it helps to answer a very old question: why is life possible at all?

참고 문헌 목록

외부 링크