Bitemporal Electromagnetism and the Antiphoton

Abstract

Til tross for dens tentative unøyaktigheter og noe uklare teoretiske grunnlag, viser Tore Wessel-Bergs teori om bitemporal elektromagnetisme, en tilsynelatende klassisk teori, en overraskende evne til å predikere kvantefenomener i sine simuleringer. Disse gode resultatene motiverer en rigorøs utforskning av teoriens underliggende mekanismer. Hovedmålene for denne avhandlingen er å belyse Wessel-Bergs teori sin evne til å forutsi kvantefenomener, forankre teorien innenfor den moderne fysikkens rammer, og konstruere et konsistent teoretisk grunnlag som fremmer utledningen av Wessel-Bergs ligninger som brukes i hans simuleringer.

Denne avhandlingen begynner med en inngående undersøkelse av entropi i klassisk fysikk, der det redefineres som den empirisk tilgjengelige informasjonen for en fysisk tilstand. Arbeidet vårt identifiserer et entropiproblem i klassisk fysikk på grunn av kravet om en 'pikselstørrelse' ulik null for å spesifisere entropi for kontinuerlige tilstandsrom. En løsning blir foreslått basert på antagelsen om en teoretisk minste pikselstørrelse, noe som gir opphav til Wigner-Moyal formalismen for kvantemekanikk i faserom og standard kvantemekanikk i Hilbert-rom. Denne undersøkelsen avdekker entropiproblemet som en definisjonsmessig karakteristikk ved klassiske teorier, og identifiserer dermed kvanteteorier som forsøk på å løse disse problemene. Dette gir dermed et kriterium for å skille mellom kvantemodeller og klassiske modeller. Kriteriet brukes senere til å vise at klassisk elektromagnetisme også har et entropiproblem på lik linje med klassisk fysikk. Avhandlingen introduserer deretter bitemporal elektromagnetisme som en løsning på dette problemet og går dypere inn i rollen antifotonet spiller i denne teorien.

En påfølgende analyse av mikroskopiske systemer avdekker deres deterministiske og reversible natur, og legger vekt på viktigheten av bevaring av energi og entropi i disse systemene. Et argument for retrokausalitet blir presentert, der det påpekes at årsaken til en faserom-bane kan tilskrives like mye dens fremtidige tilstander som dens tidligere tilstander. Dette utfordrer tradisjonelle oppfatninger om årsakssammenhenger i disse systemene.

Videre utforskes bølgeligninger i Hilbert-rom, der ikke-relativistiske og relativistiske formuleringer sammenlignes gjennom energirelasjoner. Det vises at relativistiske systemer utvider sitt Hilbert-rom og inkluderer både positive og negative energiløsninger i forhold til deres ikke-relativistiske motparter. Dette grunnarbeidet muliggjør deretter en grundig utforskning av det mystiske antifotonet, med fokus på dets potensial i konteksten av negative energiløsninger som følger med relativistiske formuleringer i Hilbert-rom. Det legges spesielt vekt på utfordringene som følger med negative energiløsninger og deres tolkning for ladde partikler og nøytrale partikler som fotonet. Konsekvensene av å utelate negative energiløsninger blir deretter fremhevet gjennom flere eksempler. Selv om de negative energiløsningene historisk sett har blitt neglisjert på grunn av deres ikke-intuitive implikasjoner, viser analysen at dette fører til visse konsekvenser. En av konsekvensene resulterer i et entropiproblem der det matematiske rammeverket i teorien blir frakoblet faktiske empiriske målinger, representert av Hermitiske operatorer.

I den siste delen av avhandlingen argumenteres det for at moderne elektromagnetisme i bunn og grunn er en makroskopisk teori, og dermed foreslås en ny mikroskopisk teori for elektromagnetisme. Ved at determinisme, reversibilitet, og bevaring av energi og entropi overholdes som egenskaper for mikroskopiske systemer, blir denne teorien konstruert ved å benytte tidsavanserte og tidsforsinkede løsninger for Maxwells ligninger før teorien utvides til det bitemporale domenet. Denne utvidelsen inkorporerer antifotonet og løser dermed entropiproblemet i elektromagnetisme. Den nylig utviklede teorien gir ikke bare betydelig støtte til Wessel-Bergs ligninger, men retter også opp mange av svakhetene i hans originale arbeid. Wessel-Bergs teori kan derfor betraktes som en førstekvantisert teori for elektromagnetisme, der antifotonet bidrar til å løse entropiproblemet i klassisk elektromagnetisme.

Avhandlingen plasserer Wessel-Bergs teori innenfor det bredere spekteret av moderne fysikk. Det legges vekt på hvordan teorien løser entropiproblemet og omgår Hegerfeldts teorem, samtidig som eksisterende litteratur hvor negative energiløsninger har blitt brukt på en fordelaktig måte tas i betraktning. Teoriens likhet med Feynmans baneintegrasjonsformulering diskuteres også, noe som beriker sammenligningen med etablerte fysiske teorier. Ved å gjennomgå og utfordre dagens forståelse av entropi og dens rolle i fysiske teorier, kaster dette arbeidet lys over de intrikate detaljene i fysiske systemer på ulike skalaer og bygger bro mellom teoretiske prediksjoner og faktiske empiriske målinger på mindre skalaer. Denne avhandlingen belyser Wessel-Bergs teori på en grunnleggende måte og styrker dens teoretiske fundament.

Despite its tentative inaccuracies and somewhat unclear theoretical grounding, Tore Wessel-Berg's theory of bitemporal electromagnetism, a supposedly classical theory, showcases a surprising proficiency in simulating and predicting quantum phenomena. This unexpected efficacy sparks a rigorous exploration into the theory's underlying mechanisms. The primary objectives of this thesis are to shed light on Wessel-Berg's theory's capacity to predict quantum phenomena, anchor the theory within the frameworks of contemporary physics, and construct a consistent theoretical foundation that fosters the derivation of Wessel-Berg's equations utilized in his simulations.

This thesis commences with an in-depth examination of entropy in physics, redefining it as the empirically accessible information of a physical state. Our work identifies an entropy problem in classical physics due to the requirement of a non-zero 'pixel size' for the delineation of entropy for continuous state spaces. A solution is proposed, based on the assumption of a theoretical minimum pixel size, which consequently leads to the emergence of the Wigner-Moyal formalism of quantum mechanics in phase space and standard quantum mechanics in Hilbert space. This examination essentially exposes the entropy problem as a defining characteristic of classical theories and thus identifies quantum theories as attempts at solving these problems, thereby offering a criterion to differentiate between quantum and classical models. This criterion is later used to demonstrate that classical electromagnetism exhibits an entropy problem akin to classical physics. The thesis then introduces bitemporal electromagnetism as a resolution to this problem and delves into the role of the antiphoton inherent in this theory.

A subsequent in-depth study of microscopic systems uncovers their deterministic and reversible nature, whilst the importance of conservation of energy and entropy in these systems is highlighted. An argument for retrocausality is presented, in which it is emphasized that a phase space trajectory's cause can be equally attributed to its future states as to its past states. This raises questions about traditional notions of causality in these systems.

Furthermore, an exploration of wave equations in Hilbert space is undertaken, comparing non-relativistic and relativistic formulations through energy relations. It is shown that relativistic systems expand their Hilbert spaces, accommodating both positive and negative energy solutions compared to their nonrelativistic counterparts. This groundwork then facilitates a deep dive into the antiphoton, focusing on its potential within the context of negative energy solutions inherent in relativistic formulations in circumventing the Hegerfeldt's theorem and accounting for the enigmatic 1/f noise in electrical circuits. A particular focus is placed on the challenges posed by negative energy solutions and their interpretation for charged particles and uncharged particles like the photon. The repercussions of excluding negative energy solutions are then highlighted with several examples. Although the negative energy solutions have historically been disregarded, the analysis shows that this disregard leads to particular consequences. One of these consequences results in inducing an entropy problem in which the mathematical framework in the theory is disconnected from actual empirical measurements, which are represented as Hermitian operators.

The final part of the thesis posits that contemporary electromagnetism is essentially a macroscopic theory, and thus a new microscopic theory of electromagnetism is proposed. Abiding by the microscopic properties of determinism, reversibility, and conservation of energy and entropy, this microscopic theory is constructed by leveraging time-advanced and time-retarded solutions of Maxwell's equations before extending into the bitemporal domain. This extension incorporates the antiphoton and thereby addresses the entropy problem of electromagnetism. The newly developed theory not only provides substantial support to Wessel-Berg's equations, but also rectifies missing links in his original work. Wessel-Berg's theory can therefore be viewed as a first-quantized theory of electromagnetism, where the antiphoton aids in solving the entropy problem in classical electromagnetism.

The thesis situates Wessel-Berg's theory within the broader spectrum of modern physics. The emphasis is placed on how the theory solves the entropy problem and circumvents Hegerfeldt's theorem, while considering existing literature where negative energy solutions have been beneficially utilized. The theory's resemblence to Feynman's path integral formulation is also discussed, enriching its comparison with established physical theories. By revisiting and challenging the current understanding of entropy and its role in physical theories, this work sheds light on the intricacies of physical systems at various scales and bridges the gap between theoretical predictions of a theory and actual empirical measurements at finer scales. Fundamentally, this thesis elucidates Wessel-Berg's theory, solidifying its theoretical foundation.