<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="2.3" xml:lang="EN" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Phys.</journal-id>
<journal-title>Frontiers in Physics</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Phys.</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">2296-424X</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">770764</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fphy.2021.770764</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Physics</subject>
<subj-group>
<subject>Original Research</subject>
</subj-group>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Ontology of a Wavefunction from the Perspective of an Invariant Proper Time</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">Yasmineh</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">Invariant Wavefunction</alt-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name>
<surname>Yasmineh</surname>
<given-names>Salim</given-names>
</name>
<xref ref-type="corresp" rid="c001">&#x2a;</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1467194/overview"/>
</contrib>
</contrib-group>
<aff>
<institution>University of Paris</institution>, <addr-line>Paris</addr-line>, <country>France</country>
</aff>
<author-notes>
<fn fn-type="edited-by">
<p>
<bold>Edited by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/301727/overview">Jinjin Li</ext-link>, Shanghai Jiao Tong University, China</p>
</fn>
<fn fn-type="edited-by">
<p>
<bold>Reviewed by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/306277/overview">William Sulis</ext-link>, McMaster University, Canada</p>
<p>
<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1479680/overview">Luca Nanni</ext-link>, University of Ferrara, Italy</p>
</fn>
<corresp id="c001">&#x2a;Correspondence: Salim Yasmineh, <email>sayasmineh@gmail.com</email>
</corresp>
<fn fn-type="other">
<p>This article was submitted to Mathematical and Statistical Physics, a section of the journal Frontiers in Physics</p>
</fn>
</author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>22</day>
<month>12</month>
<year>2021</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2021</year>
</pub-date>
<volume>9</volume>
<elocation-id>770764</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>04</day>
<month>09</month>
<year>2021</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>19</day>
<month>11</month>
<year>2021</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#xa9; 2021 Yasmineh.</copyright-statement>
<copyright-year>2021</copyright-year>
<copyright-holder>Yasmineh</copyright-holder>
<license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<p>This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these&#x20;terms.</p>
</license>
</permissions>
<abstract>
<p>All the arguments of a wavefunction are defined at the same instant, implying the notion of simultaneity. In a somewhat related matter, certain phenomena in quantum mechanics seem to have non-local causal relations. Both concepts contradict the special relativity. We propose defining the wavefunction with respect to the invariant proper time of special relativity instead of the standard time. Moreover, we shall adopt the original idea of Schrodinger, suggesting that the wavefunction represents an ontological cloud-like object that we shall call &#x201c;individual fabric&#x201d; that has a finite density amplitude vanishing at infinity. Consequently, the action of measurement can be assimilated to the introduction of a confining potential that triggers an inherent nonlocal mechanism within the individual fabric. This mechanism is formalised by multiplying the wavefunction with a localising Gaussian, as in the GRW theory, but in a deterministic manner.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<kwd>proper time</kwd>
<kwd>non-locality</kwd>
<kwd>simultaneity</kwd>
<kwd>wavefunction</kwd>
<kwd>measurement</kwd>
</kwd-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<title>Introduction</title>
<p>As clearly explained by Travis Norsen in his book &#x201c;Foundations of Quantum Mechanics&#x201d; [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] there are three main interconnected problems in Quantum Mechanics: measurement, relativity (non-locality and simultaneity) and ontology of a wavefunction.</p>
<p>Quantum measurements can be highlighted by measuring the physical properties of a microscopic system using a measuring instrument. Suppose the quantum mechanical wavefunction describing the microscopic system is in a superposition of the eigenstates of an operator corresponding to the physical property that is being measured. Then, contrary to real observations, the Schrodinger equation evolution implies that the measuring instrument should be in a macroscopic superposition of many distinct states. Standard quantum mechanics (Copenhagen interpretation) solves this problem of macroscopic superposition by introducing Born&#x2019;s rule. This rule postulates that a wavefunction evolves deterministically in accordance with Schrodinger&#x2019;s equation, except during measurement when it collapses with a certain probability measure to one particular eigenstate. The measurement problem consists of understanding this paradoxical transition from a deterministically evolving spread-out wavefunction into a sudden probabilistic localisation.</p>
<p>The relativity problem concerns two main interrelated features. The first relates to the relativity of simultaneity which is a consequence of Lorentz invariance, and the second relates to the notion of relativistic locality. In quantum mechanics, all the arguments of a wavefunction are defined at the same instant, thus requiring the notion of absolute simultaneity. For example, a quantum system composed of a pair of entangled particles behaves in such a manner that the quantum state of one particle cannot be described independently of the state of the other. Standard quantum mechanics postulates that neither one of the particles has a determinate state until it is measured. As both particles are correlated, it is necessary that when the state of one particle is measured, the second particle should &#x201c;simultaneously&#x201d; acquire a determinate state. However, the laws of physics are invariant under Lorentz transformations. There is no meaning of &#x201c;simultaneity&#x201d; independently of any frame of reference, and there should be no preferred frame of Refs. [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>]. On the other hand, the nonlocality problem can be resumed by Einstein&#x2019;s argument that if quantum mechanics is complete, then the collapse of the wave function is a dynamical process that conflicts with relativistic locality<italic>.</italic> This quantum phenomenon was first introduced as a thought experiment in the EPR paper [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>], and it was later discovered that it can be experimentally testable by using Bell&#x2019;s inequality [<xref ref-type="bibr" rid="B5">5</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>]. Numerous experiments, such as Aspect&#x2019;s experiment [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>], proved the validity of quantum entanglement and hence a certain notion of non-local connections. The notions of non-locality and simultaneity are thus inferred by quantum mechanics while being forbidden by the postulates of relativity. The notions of non-locality, causation, and time in QM are discussed in the papers of L. Felline and K. Thomsen [<xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>,&#x20;<xref ref-type="bibr" rid="B9">9</xref>].</p>
<p>Finally, the ontological problem concerns the fact that for more than one particle, the wavefunction is defined on a high-dimensional configuration space and not on a physical space, and thus, cannot represent a physically real field. For a physical ontology, the wavefunction should be the representation of a real physical entity.</p>
<p>In addition to the Copenhagen interpretation, there are several candidate theories that propose solutions to at least some of the above problems. Drummond [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>] provided a conceptual analysis of these different theories with deep critical insight. The main current theories comprise the Everett many-world theory [<xref ref-type="bibr" rid="B11">11</xref>], de Broglie Bohm pilot-wave theory [<xref ref-type="bibr" rid="B12">12</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>], and the GRW spontaneous collapse theory [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>]. This study is primarily related to the last two theories.</p>
<p>Everett&#x2019;s many-world theory [<xref ref-type="bibr" rid="B11">11</xref>] discards the collapse postulate, and all measurement results exist but in different worlds. In line with this interpretation, it has been claimed [<xref ref-type="bibr" rid="B15">15</xref>] that when a measurement is conducted on a particle in a superposition state, a deterministic branching takes place where, on one branch, a first detector detects the particle while a second detector does not, and at the same time, but on the other branch (i.e. another world), the first detector does not detect the particle while the second detector detects it. However, this interpretation pauses probabilistic and ontological problems. In particular, the axioms of quantum mechanics say nothing about the existence of multiple physical worlds [<xref ref-type="bibr" rid="B16">16</xref>]. Greaves [<xref ref-type="bibr" rid="B17">17</xref>] provided a detailed account of the probabilistic aspects of this theory.</p>
<p>The de Broglie Bohm theory is very promising and is discussed in detail by Jean Bricmont in his book &#x201c;Making Sense of Quantum Mechanics&#x201d; [<xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>] and in Norsen [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] as well as in the Symposium Louis de Broglie, and in particular, in the introduction to this symposium [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>]. The basic idea behind this theory is that a corpuscle, such as an electron, always has a well-determined position on a definite trajectory through physical space. However, its movement is influenced by an associated wavefunction, giving rise to wave-like properties. Thus, according to this theory, an electron is a particle &#x201c;and&#x201d; a wave. The de Broglie Bohm theory solves the measurement problem and accounts for nonlocality. However, this does not seem to solve the problem of simultaneity. For a multi-particle system, the theory explicitly formulates the dependence of a particle&#x2019;s evolution at a given instant on the positions of all the other particles at the same instant. Moreover, the ontology of the wavefunction which is defined in the configuration space, remains unclear. However, de Broglie tried to develop [<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>] a version of the theory according to which interactions between quantum systems are not in the configuration space but in the real three-dimensional physical&#x20;space.</p>
<p>The GRW spontaneous collapse theory [<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>] was discussed by Norsen [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>]. It modifies Schrodinger&#x2019;s equation with stochastic terms that has the effect of making a wavefunction obeys Schrodinger&#x2019;s equation most of the time, except for exceedingly rare and random instants when it undergoes a spontaneous collapse. GRW solves the measurement problem, accounts for non-locality, and provides a physical explanation of the wavefunction. Nevertheless, it does not solve the problem of simultaneity and seems to be <italic>ad&#x20;hoc</italic>.</p>
<p>Mielnik [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>] showed that an apparent paradox is produced when attempting to reconcile the instantaneous collapse of the wavefunction with the requirements of special relativity. What is instantaneous in one Lorentz frame is not necessarily instantaneous in the&#x20;other.</p>
<p>Helwig and Kraus [<xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>] provided a formal description of the field measurements according to a covariant description of the relativistic measurement process. They consider a formalism in which the field state remains unchanged in the backward light cone of a finite spacetime region and changes in the forward and side light cones. They advocated the idea that collapse should occur along the backward light cone of the measurement. This picture has been criticised by Aharonov and Albert [<xref ref-type="bibr" rid="B23">23</xref>,&#x20;<xref ref-type="bibr" rid="B24">24</xref>].</p>
<p>Finkelstein [<xref ref-type="bibr" rid="B25">25</xref>] illustrates the difficulty of reconciling the collapse with special relativity with the following two assumptions:<list list-type="simple">
<list-item>
<p>A1: A quantum system is represented by a state vector which does not depend on the Lorentz from which the system is described.</p>
</list-item>
<list-item>
<p>A2: When the quantum system is measured, the state vector does, in general, collapse; that is, the state vector will not be independent of&#x20;time.</p>
</list-item>
</list>
</p>
<p>Finkelstein [<xref ref-type="bibr" rid="B25">25</xref>] considers that both assumptions A1 and A2 can be maintained at the cost of allowing the state vector to depend on the position from which it is described. Finkelstein [<xref ref-type="bibr" rid="B25">25</xref>] advocated the idea that it is not meaningful to talk about the state (or probability density) at a given time in the absence of the position from which it is described. He outlines a procedure in which collapse occurs along the forward light cone of measurement, such that all observers at a given spacetime point will obtain the same density operator or state vector. Aharonov and Albert [<xref ref-type="bibr" rid="B23">23</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B24">24</xref>] seem to consider that the state vector should not depend on the place from which it is described, and that assumption A1 should be abandoned. Mielnik [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>], on the other hand, considers collapse as instantaneous and prefers to abandon&#x20;A2.</p>
<p>In this paper, we point out that assumptions A1 and A2 are compatible for all observers when the state vector is defined with respect to the proper time instead of ordinary&#x20;time.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<title>Invariant Spacetime Structure</title>
<p>We propose to consider the evolution of a particle from the perspective of proper time <inline-formula id="inf1">
<mml:math id="m1">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>, by using the hyperbolic spacetime structure inside a light cone associated with the particle. Specifically, we shall use the formalism of Minkowski spacetime [<xref ref-type="bibr" rid="B26">26</xref>] as defined in a geometrical manner by Eric Gourgoulhon in his book &#x201c;Special Relativity in General frames&#x201d;&#x20;[<xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>].</p>
<p>The Minkowski spacetime <inline-formula id="inf2">
<mml:math id="m2">
<mml:mi mathvariant="normal">&#x2133;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> is defined as an affine space of dimension 4 on R endowed with a bilinear metric tensor g defined in an underlying vector space E of signature <inline-formula id="inf3">
<mml:math id="m3">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. In the vector space E, a set C composed of the zero vector, and all null vectors form a light cone C composed of two sheets C<sup>&#x2b;</sup> and C<sup>&#x2212;</sup> defining the future and past light cones, respectively.</p>
<p>Given the above defined spacetime <inline-formula id="inf4">
<mml:math id="m4">
<mml:mi mathvariant="normal">&#x2133;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> and given an arbitrary point <inline-formula id="inf5">
<mml:math id="m5">
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x2133;&#xa0;&#xa0;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, a family of affine subspaces <inline-formula id="inf6">
<mml:math id="m6">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is defined such that each subspace <inline-formula id="inf7">
<mml:math id="m7">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> corresponds to the set of points of &#x2133; that can be connected to O by a time-like vector <inline-formula id="inf8">
<mml:math id="m8">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="true">&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of modulus <inline-formula id="inf9">
<mml:math id="m9">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>, where <inline-formula id="inf10">
<mml:math id="m10">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> :<disp-formula id="e2_1">
<mml:math id="m11">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#xa0;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x2133;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="true">&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="true">&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2.1)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>We are henceforth interested in physical systems that follow time-like or null worldlines and do not consider the set of space-like vectors. In the spacetime (&#x2133;, g), a point <inline-formula id="inf11">
<mml:math id="m12">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:mi>&#x2133;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is said to belong to the subspace <inline-formula id="inf12">
<mml:math id="m13">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#xa0;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> iff <inline-formula id="inf13">
<mml:math id="m14">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="true">&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="true">&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Each set of points <inline-formula id="inf14">
<mml:math id="m15">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> consists of two subsets or two sheets, <inline-formula id="inf15">
<mml:math id="m16">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf16">
<mml:math id="m17">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> belonging to the interiors of the future C<sup>&#x2b;</sup> and past C<sup>&#x2212;</sup> light cones, respectively:<disp-formula id="e2_2">
<mml:math id="m18">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#xa0;</mml:mtext>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>&#x2003;</mml:mtext>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2265;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2.2)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e2_3">
<mml:math id="m19">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#xa0;</mml:mtext>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>&#x2003;</mml:mtext>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2.3)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Let <inline-formula id="inf17">
<mml:math id="m20">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> be the coordinates of <inline-formula id="inf18">
<mml:math id="m21">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#xa0;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in the affine frame defined by origin O and basis <inline-formula id="inf19">
<mml:math id="m22">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, then <inline-formula id="inf20">
<mml:math id="m23">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="true">&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="true">&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be expressed as follows:<disp-formula id="e2_4">
<mml:math id="m24">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2.4)</label>
</disp-formula>Where <inline-formula id="inf21">
<mml:math id="m25">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>&#xa0;&#xa0;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>&#xa0;&#xa0;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>&#xa0;&#xa0;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>
<xref ref-type="disp-formula" rid="e2_4">Equation 2.4</xref> is a three-dimensional hyperboloid of the two sheets <inline-formula id="inf22">
<mml:math id="m26">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf23">
<mml:math id="m27">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> spanned by the free extremities of the time-like vectors <inline-formula id="inf24">
<mml:math id="m28">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="true">&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>The modulus <inline-formula id="inf25">
<mml:math id="m29">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> of the time-like vector <inline-formula id="inf26">
<mml:math id="m30">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="true">&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the proper time for the physical system. It generates a family of affine subspaces <inline-formula id="inf27">
<mml:math id="m31">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> defined by <xref ref-type="disp-formula" rid="e2_1">(2.1)</xref>. This family consists of three-dimensional hyperboloids associated on one hand with future-directed proper times <inline-formula id="inf28">
<mml:math id="m32">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2265;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and on the other hand, with past-directed proper times <inline-formula id="inf29">
<mml:math id="m33">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>The sheet <inline-formula id="inf30">
<mml:math id="m34">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of each hyperboloid forms a &#x201c;spatial-hypersurface&#x201d; that we shall simply call &#x201c;slice&#x201d; associated with a corresponding proper time <inline-formula id="inf31">
<mml:math id="m35">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. All points on any given slice <inline-formula id="inf32">
<mml:math id="m36">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are associated with the same proper time <inline-formula id="inf33">
<mml:math id="m37">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> which is indeed invariant to all observers from the perspective of any inertial frame of reference.</p>
<p>Without any loss of generality, we refer hereafter to the two-dimensional space time. Let <inline-formula id="inf34">
<mml:math id="m38">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> be an orthonormal frame of reference defined by origin O, a spatial x-axis, and a temporal t-axis. We take c &#x3d; 1, then the light cone is composed of the lines X and Y (where X is defined by <inline-formula id="inf35">
<mml:math id="m39">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and Y is defined by <inline-formula id="inf36">
<mml:math id="m40">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) inside which are piled with a family of simple hyperbolas <inline-formula id="inf37">
<mml:math id="m41">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Let <inline-formula id="inf38">
<mml:math id="m42">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> be the coordinates of a point M on a given hyperbola (<inline-formula id="inf39">
<mml:math id="m43">
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#xa0;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>). Then, similar to <xref ref-type="disp-formula" rid="e2_4">Eq. 2.4</xref>, <inline-formula id="inf40">
<mml:math id="m44">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="true">&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="true">&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be expressed as follows:<disp-formula id="e2_5">
<mml:math id="m45">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2.5)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Proper time <inline-formula id="inf41">
<mml:math id="m46">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> is thus, given by the following expression:<disp-formula id="e2_6">
<mml:math id="m47">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb1;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2.6)</label>
</disp-formula>Where the &#x201c;&#x2b;&#x201d; sign corresponds to a future-directed proper time and the &#x201c;&#x2212;&#x201d; sign corresponds to a past-directed proper&#x20;time.</p>
<p>For each proper time <inline-formula id="inf42">
<mml:math id="m48">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>, the free extremity M of the vector <inline-formula id="inf43">
<mml:math id="m49">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="true">&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (of modulus <inline-formula id="inf44">
<mml:math id="m50">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>) spans the hyperbolic-slice <inline-formula id="inf45">
<mml:math id="m51">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The hyperbolic slice <inline-formula id="inf46">
<mml:math id="m52">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is a piecewise twice continuously differentiable curve of the Minkowski spacetime (<inline-formula id="inf47">
<mml:math id="m53">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x2133;</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, g) composed of a set of hyperbolic points <inline-formula id="inf48">
<mml:math id="m54">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The hyperbolic coordinate <inline-formula id="inf49">
<mml:math id="m55">
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> represents the orientation of a straight line (or a ray <inline-formula id="inf50">
<mml:math id="m56">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) passing through the origin. All points <inline-formula id="inf51">
<mml:math id="m57">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> on the same ray <inline-formula id="inf52">
<mml:math id="m58">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> share the same hyperbolic coordinate <inline-formula id="inf53">
<mml:math id="m59">
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>. On the other hand, all points <inline-formula id="inf54">
<mml:math id="m60">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> on the same slice <inline-formula id="inf55">
<mml:math id="m61">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> share the same invariant proper time coordinate <inline-formula id="inf56">
<mml:math id="m62">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>Thus, the rays <inline-formula id="inf57">
<mml:math id="m63">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and hyperbolic slices <inline-formula id="inf58">
<mml:math id="m64">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> define a hyperbolic frame of reference <inline-formula id="inf59">
<mml:math id="m65">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> where a given hyperbolic point <inline-formula id="inf60">
<mml:math id="m66">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the intersection between the corresponding ray <inline-formula id="inf61">
<mml:math id="m67">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and slice <inline-formula id="inf62">
<mml:math id="m68">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>The hyperbolic slice <inline-formula id="inf63">
<mml:math id="m69">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be parameterised by a bijective function <inline-formula id="inf64">
<mml:math id="m70">
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> from the points on the real axis <inline-formula id="inf65">
<mml:math id="m71">
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> into the points on that slice <inline-formula id="inf66">
<mml:math id="m72">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (i.e. <inline-formula id="inf67">
<mml:math id="m73">
<mml:mrow>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> ) such that any point <inline-formula id="inf68">
<mml:math id="m74">
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> on slice <inline-formula id="inf69">
<mml:math id="m75">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is given by <inline-formula id="inf70">
<mml:math id="m76">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The parameter <inline-formula id="inf71">
<mml:math id="m77">
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> can be chosen as the standard time coordinate <inline-formula id="inf72">
<mml:math id="m78">
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> or standard space coordinate&#x20;<inline-formula id="inf73">
<mml:math id="m79">
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>The mapping between a point <inline-formula id="inf74">
<mml:math id="m80">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in the orthonormal frame of reference <inline-formula id="inf75">
<mml:math id="m81">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and a hyperbolic point <inline-formula id="inf76">
<mml:math id="m82">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> within the upper light cone in the hyperbolic frame of reference <inline-formula id="inf77">
<mml:math id="m83">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is<disp-formula id="e2_7">
<mml:math id="m84">
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mtext>&#x2003;</mml:mtext>
<mml:mtext>and</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2003;</mml:mtext>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2.7)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The inverse mapping of <xref ref-type="disp-formula" rid="e2_7">(2.7)</xref> can be expressed as follows:<disp-formula id="e2_8">
<mml:math id="m85">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>sinh</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2003;</mml:mtext>
<mml:mtext>and</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2003;</mml:mtext>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>cosh</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2.8)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>As each slice <inline-formula id="inf78">
<mml:math id="m86">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is associated with a corresponding proper time <inline-formula id="inf79">
<mml:math id="m87">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>, then, all points <inline-formula id="inf80">
<mml:math id="m88">
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> belonging to that slice <inline-formula id="inf81">
<mml:math id="m89">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are said to be &#x201c;simultaneous&#x201d; in the sense of proper time. In other words, each slice <inline-formula id="inf82">
<mml:math id="m90">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is a class of &#x201c;proper-time-simultaneity&#x201d; made up of a set of points <inline-formula id="inf83">
<mml:math id="m91">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> that are associated with the same proper time instant <inline-formula id="inf84">
<mml:math id="m92">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>The passage from one slice <inline-formula id="inf85">
<mml:math id="m93">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> into a subsequent slice <inline-formula id="inf86">
<mml:math id="m94">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents the &#x201c;transition&#x201d; from the first proper time <inline-formula id="inf87">
<mml:math id="m95">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to a consequent proper time <inline-formula id="inf88">
<mml:math id="m96">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Proper time provides invariant time ordering of the set of slices.</p>
<p>We note that the passage from one slice <inline-formula id="inf89">
<mml:math id="m97">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> into a subsequent slice <inline-formula id="inf90">
<mml:math id="m98">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> expands the standard spatial separation between any two points. Indeed, let <inline-formula id="inf91">
<mml:math id="m99">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf92">
<mml:math id="m100">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> be two different points at an initial proper time <inline-formula id="inf93">
<mml:math id="m101">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf94">
<mml:math id="m102">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf95">
<mml:math id="m103">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> be the corresponding points at a subsequent proper time <inline-formula id="inf96">
<mml:math id="m104">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, where <inline-formula id="inf97">
<mml:math id="m105">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf98">
<mml:math id="m106">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represent two different rays. As <inline-formula id="inf99">
<mml:math id="m107">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3e;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, then, the standard spatial separation <inline-formula id="inf100">
<mml:math id="m108">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>sinh</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> at the later proper time <inline-formula id="inf101">
<mml:math id="m109">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is greater than the standard spatial separation <inline-formula id="inf102">
<mml:math id="m110">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>sinh</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> at the previous proper times <inline-formula id="inf103">
<mml:math id="m111">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="s3">
<title>Wavefunction and its Evolution Through Proper Time</title>
<p>In view of the above, we propose to define the wavefunction with respect to the proper time which is indeed the only real physical time. In general, the notion of proper time is defined with respect to the worldline, followed by a particle. However, in this study, we take advantage of the geometrical representation of the proper time, as described in [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>]. Indeed, as all the points on a given hyperboloid or slice <inline-formula id="inf104">
<mml:math id="m112">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are equidistant from the origin of a Lorentz coordinate system, all these points have the same proper&#x20;time.</p>
<p>We propose to define a unit state vector <inline-formula id="inf105">
<mml:math id="m113">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
<mml:mo>&#x232A;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> as a function of proper time <inline-formula id="inf106">
<mml:math id="m114">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> by relating it to a slice <inline-formula id="inf107">
<mml:math id="m115">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> which is globally associated with the corresponding proper time <inline-formula id="inf108">
<mml:math id="m116">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>. Thus, once the proper time <inline-formula id="inf109">
<mml:math id="m117">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> is specified, the points of the slice <inline-formula id="inf110">
<mml:math id="m118">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> may be defined by the set of points <inline-formula id="inf111">
<mml:math id="m119">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> where <inline-formula id="inf112">
<mml:math id="m120">
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> is a hyperbolic variable or by the set of points <inline-formula id="inf113">
<mml:math id="m121">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> where <inline-formula id="inf114">
<mml:math id="m122">
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> is a Cartesian variable. For a given proper time <inline-formula id="inf115">
<mml:math id="m123">
<mml:mi mathvariant="italic">&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>, the variables <inline-formula id="inf116">
<mml:math id="m124">
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf117">
<mml:math id="m125">
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> are one-to-one related according to <xref ref-type="disp-formula" rid="e2_8">Eq.&#x20;2.8</xref>.</p>
<p>For simplicity, we express a slice <inline-formula id="inf118">
<mml:math id="m126">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> by the set of points <inline-formula id="inf119">
<mml:math id="m127">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Each slice <inline-formula id="inf120">
<mml:math id="m128">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is then considered to represent a position basis <inline-formula id="inf121">
<mml:math id="m129">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x232A;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> which can be associated with a corresponding Hilbert space <inline-formula id="inf122">
<mml:math id="m130">
<mml:mi mathvariant="bold">&#x210b;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> with elements <inline-formula id="inf123">
<mml:math id="m131">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x232A;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> labelled by a continuous variable <inline-formula id="inf124">
<mml:math id="m132">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> normalised using the Dirac <inline-formula id="inf125">
<mml:math id="m133">
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>-function:<disp-formula id="e3_1">
<mml:math id="m134">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2329;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x232A;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.1)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The invariant unit state vector <inline-formula id="inf126">
<mml:math id="m135">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
<mml:mo>&#x232A;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in the Hilbert space <inline-formula id="inf127">
<mml:math id="m136">
<mml:mi mathvariant="normal">&#x210b;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> associated with slice <inline-formula id="inf128">
<mml:math id="m137">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can then be expanded as an integral function of the base elements <inline-formula id="inf129">
<mml:math id="m138">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> as follows:<disp-formula id="e3_2">
<mml:math id="m139">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x232A;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#xa0;</mml:mtext>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x232A;</mml:mo>
</mml:math>
<label>(3.2)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The right-hand side of <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_2">Eq. 3.2</xref> is defined by a line integral along the piecewise smooth curve representing slice <inline-formula id="inf130">
<mml:math id="m140">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. It describes the state vector <inline-formula id="inf131">
<mml:math id="m141">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x232A;</mml:mo>
</mml:math>
</inline-formula> of a physical system as a superposition of position basis elements <inline-formula id="inf132">
<mml:math id="m142">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x232A;</mml:mo>
</mml:math>
</inline-formula> each one of which corresponds to a definite position <inline-formula id="inf133">
<mml:math id="m143">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> on the slice <inline-formula id="inf134">
<mml:math id="m144">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The expanding coefficients or &#x201c;weights&#x201d; <inline-formula id="inf135">
<mml:math id="m145">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represent a complex-valued invariant wavefunction.</p>
<p>The left-hand side <inline-formula id="inf136">
<mml:math id="m146">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x232A;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> belongs to the Hilbert space <inline-formula id="inf137">
<mml:math id="m147">
<mml:mi mathvariant="normal">&#x210b;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> and represents the vector sum or the resultant of the decomposed position states. As all the superposed arguments are defined at the same invariant proper time instant <inline-formula id="inf138">
<mml:math id="m148">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>, there is a sense of calculating their resultant.</p>
<p>The arguments <inline-formula id="inf139">
<mml:math id="m149">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the wavefunction <inline-formula id="inf140">
<mml:math id="m150">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are associated with the points <inline-formula id="inf141">
<mml:math id="m151">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the corresponding slice <inline-formula id="inf142">
<mml:math id="m152">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The wavefunction <inline-formula id="inf143">
<mml:math id="m153">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> being defined with respect to proper time <inline-formula id="inf144">
<mml:math id="m154">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> is relativistically invariant and shall be called &#x201c;invariant wavefunction.&#x201d; Thus, the position state of a physical system at any given proper time <inline-formula id="inf145">
<mml:math id="m155">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> is represented by an invariant wavefunction <inline-formula id="inf146">
<mml:math id="m156">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> where <inline-formula id="inf147">
<mml:math id="m157">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and has a corresponding relativistic energy <inline-formula id="inf148">
<mml:math id="m158">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> at that specific time <inline-formula id="inf149">
<mml:math id="m159">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>
<italic>.</italic>
</p>
<p>Hereafter, we define the evolution of the invariant wavefunction <inline-formula id="inf150">
<mml:math id="m160">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> from one slice to a subsequent slice. A simple method is to use the relativistic energy <inline-formula id="inf151">
<mml:math id="m161">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> associated with the invariant wavefunction <inline-formula id="inf152">
<mml:math id="m162">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of a system having a definite momentum <inline-formula id="inf153">
<mml:math id="m163">
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> (or velocity <inline-formula id="inf154">
<mml:math id="m164">
<mml:mi>v</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>) with respect to an inertial frame of reference. The relativistic energy <inline-formula id="inf155">
<mml:math id="m165">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is defined as follows:<disp-formula id="e3_3">
<mml:math id="m166">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.3)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The differential quantum operator associated with energy <inline-formula id="inf156">
<mml:math id="m167">
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> is given by:<disp-formula id="e3_4">
<mml:math id="m168">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.4)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>It should be noted that momentum and energy operators are generators of translations in space x and time t, respectively, and they operate on the wavefunction to quantify the rate of change of its states. Thus, even though the momentum and energy operators are defined as functions of differentials in space x and time t, respectively, the corresponding momentum and energy observables should not necessarily depend explicitly on space and/or time variables. For example, the momentum and energy observables are stationary for free particles.</p>
<p>To define the energy operator with respect to proper time, we use <xref ref-type="disp-formula" rid="e2_6">Eq. 2.6</xref> to express the differential of proper time <inline-formula id="inf157">
<mml:math id="m169">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> as a function of the differentials of ordinary time <inline-formula id="inf158">
<mml:math id="m170">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and space <inline-formula id="inf159">
<mml:math id="m171">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> as follows:<disp-formula id="e3_5">
<mml:math id="m172">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb1;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.5)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The &#x201c;&#x2b;/&#x2212;&#x201d; signs designate vectors inside the upper/lower light cones. In the upper light-cone <inline-formula id="inf160">
<mml:math id="m173">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2265;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and correspondingly <inline-formula id="inf161">
<mml:math id="m174">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2265;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, whereas in the lower light cone <inline-formula id="inf162">
<mml:math id="m175">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and correspondingly <inline-formula id="inf163">
<mml:math id="m176">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Thus, the &#x201c;&#x2b;&#x201d; sign designates a future-directed proper time <inline-formula id="inf164">
<mml:math id="m177">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and correspondingly a future-directed standard time <inline-formula id="inf165">
<mml:math id="m178">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, while the &#x201c;&#x2212;&#x201d; sign designates a past-directed proper time <inline-formula id="inf166">
<mml:math id="m179">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and correspondingly a past-directed standard time <inline-formula id="inf167">
<mml:math id="m180">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>Using relation <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_5">(3.5)</xref>, the differential <inline-formula id="inf168">
<mml:math id="m181">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be expressed as follows:<disp-formula id="e3_6">
<mml:math id="m182">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb1;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb1;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.6)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>However, the term <inline-formula id="inf169">
<mml:math id="m183">
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be expressed as a function of the relativistic energy <inline-formula id="inf170">
<mml:math id="m184">
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>, as<disp-formula id="e3_7">
<mml:math id="m185">
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.7)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Injecting <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_7">Eq. 3.7</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_6">Eq. 3.6</xref>, we obtain<disp-formula id="e3_8">
<mml:math id="m186">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb1;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.8)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>By substituting <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_8">Eq. 3.8</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_4">Eq. 3.4</xref>, we obtain the following energy operator with respect to the proper time:<disp-formula id="e3_9">
<mml:math id="m187">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb1;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb1;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x2130;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.9)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The left-hand term of the above expression (17) is the differential operator with respect to proper time <inline-formula id="inf171">
<mml:math id="m188">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> and the middle term represents an associated energy which shall be called &#x201c;proper energy operator&#x201d; and is symbolised in the right-hand term by <inline-formula id="inf172">
<mml:math id="m189">
<mml:mi>&#x2130;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> which can be considered as a proper-time evolution operator.</p>
<p>Thus, to describe the evolution of the invariant wavefunction <inline-formula id="inf173">
<mml:math id="m190">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> with respect to the proper time, we apply the above operator <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_9">(3.9)</xref> as follows:<disp-formula id="e3_10">
<mml:math id="m191">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb1;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb1;</mml:mo>
<mml:mi>&#x2130;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.10)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The solutions of the above system of equations are:<disp-formula id="e3_11">
<mml:math id="m192">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#xb1;</mml:mo>
<mml:mtext>i</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#xb1;</mml:mo>
<mml:mtext>i</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x190;</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.11)</label>
</disp-formula>Where <inline-formula id="inf174">
<mml:math id="m193">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is an initial distribution.</p>
<p>The above solutions can be considered as invariant plane waves with always positive energies. These solutions show that for example, in the future-directed dynamics, an increase in proper time <inline-formula id="inf175">
<mml:math id="m194">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> changes the phase of the proper wavefunction at a proper-time rate <inline-formula id="inf176">
<mml:math id="m195">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>
<xref ref-type="disp-formula" rid="e3_11">Equation 3.11</xref> implies that the proper-time evolution operator on an isolated system can be described by unitary operators <inline-formula id="inf177">
<mml:math id="m196">
<mml:mi mathvariant="script">U</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> defined as follows:<disp-formula id="e3_12">
<mml:math id="m197">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">U</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#xb1;</mml:mo>
<mml:mtext>i</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.12)</label>
</disp-formula>Where the &#x201c;&#x2b;&#x201d; sign (respectively, &#x201c;&#x2212;&#x201d; sign) designates a future-directed (respectively, past-directed) evolution of the invariant wavefunction <inline-formula id="inf178">
<mml:math id="m198">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> with respect to proper time <inline-formula id="inf179">
<mml:math id="m199">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>Expanding expression <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_10">(3.10)</xref> into a system of two equations, while using the relativistic energy <inline-formula id="inf180">
<mml:math id="m200">
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> of <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_3">Eq. 3.3</xref>, we obtain<disp-formula id="e3_13">
<mml:math id="m201">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.13)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Expressing the momentum <inline-formula id="inf181">
<mml:math id="m202">
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> according to its corresponding operator <inline-formula id="inf182">
<mml:math id="m203">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the above set of <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_13">Eq. 3.13</xref> becomes<disp-formula id="e3_14">
<mml:math id="m204">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.14)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>
<xref ref-type="disp-formula" rid="e3_14">Eq. 3.14</xref> are related in a simple manner to the proper time evolution. This system <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_14">(Eq. 3.14)</xref> of equations shall be called &#x201c;invariant equation of motion&#x201d; describing the evolution of the invariant wavefunction <inline-formula id="inf183">
<mml:math id="m205">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. It is composed of two different dynamics: the first equation corresponds to a future-directed dynamics taking place within a future-light cone, while the second equation corresponds to a past-directed dynamics taking place within a past-light cone. Each equation is in the conventional sense, that is the time reversal of the other. That is, flipping the direction of proper time <inline-formula id="inf184">
<mml:math id="m206">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in any one of <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_14">Eq. 3.14</xref>, leads to the other one of these equations.</p>
<p>The system of invariant equations of motion <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_14">(3.14)</xref> can be considered a relativistic Schrodinger equation of motion. Indeed, by introducing <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_8">Eq. 3.8</xref> into the system of <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_10">Eq. 3.10</xref> while replacing the invariant wavefunction <inline-formula id="inf185">
<mml:math id="m207">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> by the standard wavefunction <inline-formula id="inf186">
<mml:math id="m208">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, we obtain<disp-formula id="e3_15">
<mml:math id="m209">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.15)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The energy <inline-formula id="inf187">
<mml:math id="m210">
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> for a free particle in the non-relativistic limit can be expressed as follows:<disp-formula id="e3_16">
<mml:math id="m211">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>&#x2248;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.16)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Introducing the approximation of <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_16">Eq. 3.16</xref> into the above system of <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_15">Eq. 3.15</xref>, we obtain<disp-formula id="e3_17">
<mml:math id="m212">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2265;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.17)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>We note that the term <inline-formula id="inf188">
<mml:math id="m213">
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is a constant corresponding to the rest energy that has no consequences for the evolution of the physical system and can be omitted. Moreover, the non-relativistic kinetic energy <inline-formula id="inf189">
<mml:math id="m214">
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be expressed as <inline-formula id="inf190">
<mml:math id="m215">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, leading to the following system of equations:<disp-formula id="e3_18">
<mml:math id="m216">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2265;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.18)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The first equation corresponds to Schrodinger&#x2019;s standard equation for a free particle in the future direction, while the second equation corresponds to Schrodinger&#x2019;s equation in the past direction.</p>
<p>On the other hand, relation <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_9">(3.9)</xref> <inline-formula id="inf191">
<mml:math id="m217">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">&#x2202;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">&#x2202;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb1;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can also be expressed as a product of two terms:<disp-formula id="e3_19">
<mml:math id="m218">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.19)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Thus, applying the above operator to the invariant wavefunction <inline-formula id="inf192">
<mml:math id="m219">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> with respect to the proper time<disp-formula id="e3_20">
<mml:math id="m220">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.20)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Developing <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_20">Eq. 3.20</xref>, we obtain an invariant equation of motion equivalent to the system of <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_10">Eq. 3.10</xref>, as follows:<disp-formula id="e3_21">
<mml:math id="m221">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.21)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>On the other hand, squaring expression <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_8">(3.8)</xref>, one gets:<disp-formula id="e3_22">
<mml:math id="m222">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.22)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Then, using the above relation, <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_21">Eq. 3.21</xref> can be transformed into<disp-formula id="e3_23">
<mml:math id="m223">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.23)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Introducing the identity of relativistic energy <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_3">(3.3)</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_23">Eq. 3.23</xref>, the latter becomes<disp-formula id="e3_24">
<mml:math id="m224">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.24)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Finally, expressing the momentum according to its corresponding operator, <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_24">Eq. 3.24</xref> becomes Klein&#x2013;Gordon&#x2019;s equation:<disp-formula id="e3_25">
<mml:math id="m225">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2207;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.25)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The above analysis shows that the dynamics of the invariant wavefunction with respect to proper time is, on the one hand, equivalent to Klein&#x2013;Gordon&#x2019;s equation, and on the other hand, yields Schrodinger&#x2019;s equation in the non-relativistic limit. This clearly confirms that the original hypothesis of defining the wavefunction with respect to the proper time is reasonable.</p>
<p>On the other hand, the first and second <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_18">Eqs 3.18</xref> are not mirror images of each other. However, flipping the direction of time <inline-formula id="inf193">
<mml:math id="m226">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in any one of <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_18">Eqs 3.18</xref>, we obtain the other one of these equations. Thus, when the system of equations is taken as a whole, time reversal consists merely of turning time&#x2019;s sign around in the same way as it is defined in classical mechanics.</p>
<p>Nevertheless, each equation is invariant under the standard quantum mechanics time-reversal operator [<xref ref-type="bibr" rid="B28">28</xref>] within its corresponding light cone. That is, a time-reversal anti-unitary operator consisting of changing the sign of time <inline-formula id="inf194">
<mml:math id="m227">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and taking the complex conjugate is exclusively applicable either in the upper light cone or in the lower light cone. This transformation can be interpreted as a reverse in the direction of movement and not a reverse in the direction of time. We note that some authors [<xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="B31">31</xref>] have shed some doubt on the standard definition of time reversal in quantum mechanics.</p>
</sec>
<sec id="s4">
<title>Ontology of the Invariant Wavefunction</title>
<p>To gain insight into the ontology of the invariant wavefunction, it would be appropriate to derive the continuity equation from the invariant system of equations of motion (<xref ref-type="disp-formula" rid="e3_14">3.14</xref>). Hereafter, the continuity equation is considered only in the future-directed upper cone. Multiplying the first equation by the conjugate invariant wavefunction <inline-formula id="inf195">
<mml:math id="m228">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and multiplying the complex conjugate of <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_14">Eq. 3.14a</xref> by the invariant wavefunction <inline-formula id="inf196">
<mml:math id="m229">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, gives<disp-formula id="e4_1">
<mml:math id="m230">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4.1)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e4_2">
<mml:math id="m231">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4.2)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Subtracting <xref ref-type="disp-formula" rid="e4_2">Eq. 4.2</xref> from the first <xref ref-type="disp-formula" rid="e4_1">Eq. 4.1</xref> yields the following result:<disp-formula id="e4_3">
<mml:math id="m232">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4.3)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The above <xref ref-type="disp-formula" rid="e4_3">Eq. 4.3</xref> can be simplified, as follows:<disp-formula id="e4_4">
<mml:math id="m233">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4.4)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>
<xref ref-type="disp-formula" rid="e4_4">Equation 4.4</xref> can be written as a continuity equation:<disp-formula id="e4_5">
<mml:math id="m234">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4.5)</label>
</disp-formula>Where the current <inline-formula id="inf197">
<mml:math id="m235">
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> and the density <inline-formula id="inf198">
<mml:math id="m236">
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> are given by:<disp-formula id="e4_6">
<mml:math id="m237">
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4.6)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e4_7">
<mml:math id="m238">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4.7)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>More generally, in a three-dimensional space <inline-formula id="inf199">
<mml:math id="m239">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the current <inline-formula id="inf200">
<mml:math id="m240">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be expressed as follows:<disp-formula id="e4_8">
<mml:math id="m241">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mo>&#x2207;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mo>&#x2207;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4.8)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Then, the three-dimensional continuity equation becomes:<disp-formula id="e4_9">
<mml:math id="m242">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mo>&#x2207;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4.9)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Integrating the continuity equation over the volume of the entire space:<disp-formula id="e4_10">
<mml:math id="m243">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mo>&#x2207;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4.10)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>In the last equality, Gauss&#x2019;s theorem is used to transform the volume integral into a surface integral over <inline-formula id="inf201">
<mml:math id="m244">
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>. The last integral is equal to zero, as the current <inline-formula id="inf202">
<mml:math id="m245">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> vanishes at the boundary of surface <inline-formula id="inf203">
<mml:math id="m246">
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> at infinity. Thus, <xref ref-type="disp-formula" rid="e4_10">Eq. 4.10</xref> becomes<disp-formula id="e4_11">
<mml:math id="m247">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4.11)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Therefore, the integral of <inline-formula id="inf204">
<mml:math id="m248">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> over the entire space is conserved with respect to the proper time <inline-formula id="inf205">
<mml:math id="m249">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>It can be outlined from the preceding sections that an invariant wavefunction <inline-formula id="inf206">
<mml:math id="m250">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> has two main properties. The first property is that all the arguments of the invariant wavefunction are associated with the points <inline-formula id="inf207">
<mml:math id="m251">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of a corresponding slice <inline-formula id="inf208">
<mml:math id="m252">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and are thus defined at a specific proper time instant <inline-formula id="inf209">
<mml:math id="m253">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> which is invariant for all observers. The second property is that the evolution of the invariant wavefunction through proper time is unitary; that is, its global density <inline-formula id="inf210">
<mml:math id="m254">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is conserved at each proper time instant <inline-formula id="inf211">
<mml:math id="m255">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> regardless of the spacetime interval between any two arguments. These first and second properties imply that the invariant wavefunction forms a holistic bloc with an inseparable identity. The invariant wavefunction <inline-formula id="inf212">
<mml:math id="m256">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can thus be considered as a single &#x201c;quantum event,&#x201d; which describes the quantum state of a physical system at a specific proper time <inline-formula id="inf213">
<mml:math id="m257">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>Moreover, as explained by Tim Maudlin in his book &#x201c;Philosophy of Physics: Quantum Theory [<xref ref-type="bibr" rid="B32">32</xref>], the wavefunction accounts faithfully for the interference pattern (for example, in a two-slit experiment), and it is reasonable to consider that it represents some real physical features of a physical system. The characteristics and behaviour of the wavefunction should reflect those of the physical system.</p>
<p>Indeed, Schrodinger originally suggested that a particle can be assimilated to a &#x201c;cloud&#x201d; that continuously fills the entire space and whose density is given by the square of the wavefunction. This idea has been abandoned by Schrodinger mainly because the cloud continues to diffuse and does not seem to correspond to the relatively sharp macroscopic world [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>]. Moreover, all the points of the cloud are defined at the same instant of time, thus contradicting the relative simultaneity principle of special relativity.</p>
<p>Nevertheless, this idea was reintroduced in GRW theory [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>]. Hereafter, we adopt this concept in relation to the invariant wavefunction whose points are defined at the same proper time instant which is invariant for all observers and thus, does not contradict the principles of special relativity. The diffusion of Schrodinger&#x2019;s cloud is highlighted by the continuity <xref ref-type="disp-formula" rid="e4_9">Eq.&#x20;4.9</xref>.</p>
<p>The physical system may thus be considered as a type of continuously spread cloud that we shall call &#x201c;individual fabric&#x201d;, which makes part of the spacetime fabric itself. Each individual fabric has its proper identity (or individuality) and has a finite &#x201c;density amplitude&#x201d; that vanishes at infinity, reflecting the effects and properties of the corresponding invariant wavefunction. In particular, the density <inline-formula id="inf214">
<mml:math id="m258">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the individual fabric at each point <inline-formula id="inf215">
<mml:math id="m259">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is equal to the square of the invariant wavefunction at that point, as expressed by <xref ref-type="disp-formula" rid="e4_7">Eq.&#x20;4.7</xref>.</p>
<p>The dispersion and probabilities of the invariant wavefunction reflect the real density distribution within the corresponding individual fabric. For example, an invariant wavefunction whose density amplitude is defined by a normal distribution would be the result of a normal distribution of the density of the individual fabric. In particular, the dispersion of the invariant wavefunction represents the width of the central region where the density of the individual fabric is concentrated, and the median is the centre of density of the individual fabric, while the tails would represent rarefied peripheral density regions. The region where the density is concentrated interacts the most with its environment and is called the &#x201c;useful part&#x201d; of the individual fabric, whereas the rarefied density regions have little or no interactions with their environment.</p>
<p>The idea that the invariant wavefunction <inline-formula id="inf216">
<mml:math id="m260">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents an individual fabric as a single bloc or a single quantum event can be best explained by the notion of velocity. In particular, the individual fabric can be represented by its centre of density <inline-formula id="inf217">
<mml:math id="m261">
<mml:mrow>
<mml:mtext>X</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. It should be noted that the centre of density <inline-formula id="inf218">
<mml:math id="m262">
<mml:mrow>
<mml:mtext>X</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is only a simple manner to represent the distribution of density within a fabric akin to the centre of mass in classical physics and is not a hidden variable.</p>
<p>We consider an individual fabric represented by an invariant wavefunction <inline-formula id="inf219">
<mml:math id="m263">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> that can be expressed as a function of its amplitude <inline-formula id="inf220">
<mml:math id="m264">
<mml:mrow>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and phase <inline-formula id="inf221">
<mml:math id="m265">
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> as follows:<disp-formula id="e4_12">
<mml:math id="m266">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4.12)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>To express the notion of velocity, we introduce the above formulation into the current <xref ref-type="disp-formula" rid="e4_8">Eq. 4.8</xref>:<disp-formula id="e4_13">
<mml:math id="m267">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#xa0;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mo>&#x2207;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mo>&#x2207;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4.13)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The current <inline-formula id="inf222">
<mml:math id="m268">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be expressed as the density multiplied by the velocity <inline-formula id="inf223">
<mml:math id="m269">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and Thus, in a manner similar to the de Broglie Bohm theorem, the velocity <inline-formula id="inf224">
<mml:math id="m270">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be related to the phase <inline-formula id="inf225">
<mml:math id="m271">
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the wavefunction, according to the following equation:<disp-formula id="e4_14">
<mml:math id="m272">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mo>&#x2207;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4.14)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The gradient of the phase <inline-formula id="inf226">
<mml:math id="m273">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mo>&#x2207;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is evaluated at the location of the individual fabric&#x2019;s centre of density <inline-formula id="inf227">
<mml:math id="m274">
<mml:mrow>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Here, <inline-formula id="inf228">
<mml:math id="m275">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is an invariant velocity corresponding to the space components of the 4-relativistic velocity. The invariant velocity <inline-formula id="inf229">
<mml:math id="m276">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents the invariant velocity of the centre of density <inline-formula id="inf230">
<mml:math id="m277">
<mml:mrow>
<mml:mtext>X</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>The difference with de Broglie Bohm&#x2019;s theorem is that here, the parameter <inline-formula id="inf231">
<mml:math id="m278">
<mml:mrow>
<mml:mtext>X</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> does not represent the actual position of a particle but simply a centre of density of the fabric represented by the wavefunction. This centre of density, <inline-formula id="inf232">
<mml:math id="m279">
<mml:mrow>
<mml:mtext>X</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is not necessarily located in the densest region of the fabric. For example, in the case of a wavefunction moving across two slits, the dense region is distributed between two zones corresponding to the locations of these two slits, and thus, the centre of density is somewhere in between. Consequently, the zone of interaction during a measurement is not necessarily where the centre of density <inline-formula id="inf233">
<mml:math id="m280">
<mml:mrow>
<mml:mtext>X</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is located.</p>
<p>For a free particle, the centre of density <inline-formula id="inf234">
<mml:math id="m281">
<mml:mrow>
<mml:mtext>X</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the individual fabric may be interpreted as the centre of a sphere-like space-time fabric whose density diminishes at infinity. The centre of density <inline-formula id="inf235">
<mml:math id="m282">
<mml:mrow>
<mml:mtext>X</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be assimilated to a point particle, as in point mechanics.</p>
<p>In general, the invariant wavefunction <inline-formula id="inf236">
<mml:math id="m283">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of a set of physical systems composed of k particles is defined in a high-dimensional configuration space on <inline-formula id="inf237">
<mml:math id="m284">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mtext>R</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mtext>k</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mtext>R</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, codifying their different positions and identities, where <inline-formula id="inf238">
<mml:math id="m285">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf239">
<mml:math id="m286">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>Analogous to the expression disclosed in Norsen [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>], the density distribution <inline-formula id="inf240">
<mml:math id="m287">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the <italic>i</italic>th individual fabric is the integral of the square of the invariant wavefunction <inline-formula id="inf241">
<mml:math id="m288">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> over the coordinates associated with all the other individual fabrics, as follows:<disp-formula id="e4_15">
<mml:math id="m289">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4.15)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The above expression gives the density distribution <inline-formula id="inf242">
<mml:math id="m290">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the <italic>i</italic>th individual fabric by integrating over the coordinates associated with all the other individual fabrics. The result <inline-formula id="inf243">
<mml:math id="m291">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is thus defined as a function of the proper time <inline-formula id="inf244">
<mml:math id="m292">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> and only three space coordinates <inline-formula id="inf245">
<mml:math id="m293">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>Then, the global density <inline-formula id="inf246">
<mml:math id="m294">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the global fabric representing the k-particle-system is the sum of all the individual densities <inline-formula id="inf247">
<mml:math id="m295">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the corresponding individual fabrics representing the k different particles, as follows:<disp-formula id="e4_16">
<mml:math id="m296">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4.16)</label>
</disp-formula>Where each individual density <inline-formula id="inf248">
<mml:math id="m297">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is defined as a function of proper time <inline-formula id="inf249">
<mml:math id="m298">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> and only three space coordinates <inline-formula id="inf250">
<mml:math id="m299">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> which can be simply identified with the three coordinates <inline-formula id="inf251">
<mml:math id="m300">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the physical space. Thus, the global density <inline-formula id="inf252">
<mml:math id="m301">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be reformulated as follows:<disp-formula id="e4_17">
<mml:math id="m302">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4.17)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>This extrapolates Schrodinger&#x2019;s original idea by first defining the individual density for each particle separately, and then by constructing the global density as the &#x201c;sum&#x201d; of all individual densities. Thus, each particle corresponds to an individual fabric whose points <inline-formula id="inf253">
<mml:math id="m303">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are defined in a four-dimensional physical space time <inline-formula id="inf254">
<mml:math id="m304">
<mml:mrow>
<mml:mtext>R</mml:mtext>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mtext>R</mml:mtext>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> such that the density distribution of each individual fabric continuously fills the entire space. All individual fabrics are isomorphic, and their density distributions are defined on the same four-dimensional physical space time <inline-formula id="inf255">
<mml:math id="m305">
<mml:mrow>
<mml:mtext>R</mml:mtext>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mtext>R</mml:mtext>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>Consequently, the multi-particle invariant wavefunction <inline-formula id="inf256">
<mml:math id="m306">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be perceived as representing a &#x201c;global fabric&#x201d; defined in the four-dimensional physical space time <inline-formula id="inf257">
<mml:math id="m307">
<mml:mrow>
<mml:mtext>R</mml:mtext>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mtext>R</mml:mtext>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and whose density distribution corresponds to the sum of all the density distributions of its constituent individual fabrics. In other words, the global fabric is defined by a global density distribution <inline-formula id="inf258">
<mml:math id="m308">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> over a set of points <inline-formula id="inf259">
<mml:math id="m309">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in a four-dimensional spacetime <inline-formula id="inf260">
<mml:math id="m310">
<mml:mrow>
<mml:mtext>R</mml:mtext>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mtext>R</mml:mtext>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> where each point represents a common position of all the k-individual positions. Moreover, we note that here, the k-particle system is unambiguously defined at a specific proper time instant <inline-formula id="inf261">
<mml:math id="m311">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> regardless of the distance between the different centres of density and does not contradict relativity.</p>
<p>However, the global density distribution <inline-formula id="inf262">
<mml:math id="m312">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> provides only a partial representation of the global fabric. Indeed, by making the above summing operation, we lose the individual identity of each individual fabric, knowing that these individual identities also determine the way they interact with each other to form the global fabric. This can be illustrated by breaking the invariant wavefunction <inline-formula id="inf263">
<mml:math id="m313">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> into its amplitude <inline-formula id="inf264">
<mml:math id="m314">
<mml:mrow>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and phase <inline-formula id="inf265">
<mml:math id="m315">
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, as follows:<disp-formula id="e4_18">
<mml:math id="m316">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4.18)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The amplitude is expressed as a function of the global density distribution <inline-formula id="inf266">
<mml:math id="m317">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> defined in physical space; thus, the information concerning the individual fabrics and their interrelations should be encoded in the phase <inline-formula id="inf267">
<mml:math id="m318">
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>Generalising the above velocity expression, the velocity <inline-formula id="inf268">
<mml:math id="m319">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> relative to a plurality of individual fabrics, is given by the following:<disp-formula id="e4_19">
<mml:math id="m320">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mo>&#x2207;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mo>&#x2207;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mo>&#x2207;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4.19)</label>
</disp-formula>Where each <inline-formula id="inf269">
<mml:math id="m321">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents the invariant velocity of the centre of density <inline-formula id="inf270">
<mml:math id="m322">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> relative to the <italic>i</italic>th individual fabric. The invariant velocity <inline-formula id="inf271">
<mml:math id="m323">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is expressed as follows:<disp-formula id="e4_20">
<mml:math id="m324">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mo>&#x2207;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4.20)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The gradient of the phase <inline-formula id="inf272">
<mml:math id="m325">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mo>&#x2207;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is evaluated at the location of the <italic>i</italic>th individual fabric&#x2019;s centre of density <inline-formula id="inf273">
<mml:math id="m326">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. However, the variation in the centre of density of one individual fabric affects all other individual fabrics if they are correlated and has no effect if non-correlated.</p>
<p>Indeed, if the particles are correlated, then any change <inline-formula id="inf274">
<mml:math id="m327">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in the centre of density <inline-formula id="inf275">
<mml:math id="m328">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the <italic>j</italic>th individual fabric changes the value of the phase <inline-formula id="inf276">
<mml:math id="m329">
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mtext>&#xa0;</mml:mtext>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> which automatically changes the centre of density <inline-formula id="inf277">
<mml:math id="m330">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the <italic>i</italic>th individual fabric according to <xref ref-type="disp-formula" rid="e4_20">Eq. 4.20</xref>. This variation in the centre of density describes a non-local inherent transformation within the individual fabric and does not imply any displacement of the individual fabric.</p>
<p>However, if the particles are not correlated, the wavefunction <inline-formula id="inf278">
<mml:math id="m331">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> factors into a product of independent wavefunctions:<disp-formula id="e4_21">
<mml:math id="m332">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4.21)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The above relation <xref ref-type="disp-formula" rid="e4_21">(4.21)</xref> can also be expressed in polar form:<disp-formula id="e4_22">
<mml:math id="m333">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4.22)</label>
</disp-formula>Such that;<disp-formula id="e4_23">
<mml:math id="m334">
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4.23)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e4_24">
<mml:math id="m335">
<mml:mrow>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x220f;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4.24)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>In this case, for any <inline-formula id="inf279">
<mml:math id="m336">
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>, the velocity <inline-formula id="inf280">
<mml:math id="m337">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> depends only on the phase relative to its own individual fabric, as follows:<disp-formula id="e4_25">
<mml:math id="m338">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mo>&#x2207;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4.25)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>In view of the above, it can be concluded that the global fabric should be represented by the multi-particle invariant wavefunction <inline-formula id="inf281">
<mml:math id="m339">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> which is an abstract mathematical representation that defines the individual identities of all individual fabrics as well as, though indirectly, the global density <inline-formula id="inf282">
<mml:math id="m340">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> as derived above. In other words, the multi-particle invariant wavefunction <inline-formula id="inf283">
<mml:math id="m341">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> provides a consistent definition of the global fabric as it determines the global density <inline-formula id="inf284">
<mml:math id="m342">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> according to Schrodinger&#x2019;s summing operation on all individual fabric densities while conserving their individual identities.</p>
<p>Moreover, as seen above, the multi-particle invariant wavefunction <inline-formula id="inf285">
<mml:math id="m343">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> determines whether the merging according to the above Schrodinger&#x2019;s summing operation is a simple &#x201c;juxtaposition&#x201d; or a &#x201c;combination&#x201d; of the different density distributions.</p>
<p>A non-factorable invariant wavefunction means that the individual fabrics are &#x201c;combined&#x201d; together; that is, they are intermingled or entangled with each other as if formed of a single fabric (having a common global identity) representing a single quantum event. On the other hand, a factorable invariant wavefunction means that the individual fabrics are only &#x201c;juxtaposed&#x201d; to each other without being entangled, representing simultaneous quantum events with respect to the proper&#x20;time.</p>
</sec>
<sec id="s5">
<title>Contracting Function</title>
<p>The invariant wavefunction <inline-formula id="inf286">
<mml:math id="m344">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> representing a free particle corresponds to an individual fabric that evolves according to the invariant equation of motion <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_14">(3.14)</xref> as an indivisible holistic bloc within the upper (or lower) light cone; thus, its evolution is local and consistent with special relativity. During this evolution, the invariant wavefunction spreads out in the standard space in a smooth manner as a consequence of its passage from one slice <inline-formula id="inf287">
<mml:math id="m345">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> into a subsequent slice <inline-formula id="inf288">
<mml:math id="m346">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. This spreading out suggests that the individual fabric&#x2019;s density should be stretched out (i.e. becoming more diluted) while evolving through proper&#x20;time.</p>
<p>However, the introduction of an external potential such as a confining potential <inline-formula id="inf289">
<mml:math id="m347">
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> modifies the form of the invariant equation of motion (15). The confining potential <inline-formula id="inf290">
<mml:math id="m348">
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> acts on the useful part of the individual fabric which in turn reacts by undergoing an abrupt redistribution and, more precisely, an abrupt contraction of its density in compliance with the newly introduced potential.</p>
<p>The abrupt redistribution of the individual fabric&#x2019;s density due to the abrupt introduction of the external potential may be formalised by multiplying the invariant wavefunction by a contracting function <inline-formula id="inf291">
<mml:math id="m349">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> whose form depends on the external potential, as follows:<disp-formula id="e5_1">
<mml:math id="m350">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(5.1)</label>
</disp-formula>Where <inline-formula id="inf292">
<mml:math id="m351">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf293">
<mml:math id="m352">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represent the subsequent and antecedent invariant wavefunctions for all observers, respectively. Indeed, the proper time instant <inline-formula id="inf294">
<mml:math id="m353">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> is invariant for all observers, and it is the instant at which the external potential <inline-formula id="inf295">
<mml:math id="m354">
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> acts on the antecedent wavefunction <inline-formula id="inf296">
<mml:math id="m355">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to instantaneously produce the subsequent wavefunction <inline-formula id="inf297">
<mml:math id="m356">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>
<xref ref-type="disp-formula" rid="e5_1">Equation 5.1</xref> implies that at a proper time instant <inline-formula id="inf298">
<mml:math id="m357">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, just before the action of the external potential <inline-formula id="inf299">
<mml:math id="m358">
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the invariant wavefunction is in an antecedent state <inline-formula id="inf300">
<mml:math id="m359">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and that at a proper time instant <inline-formula id="inf301">
<mml:math id="m360">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, just after the action of the external potential <inline-formula id="inf302">
<mml:math id="m361">
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the invariant wavefunction is in a subsequent state <inline-formula id="inf303">
<mml:math id="m362">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>In general, the contracting function <inline-formula id="inf304">
<mml:math id="m363">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be defined by a contracting Gaussian <inline-formula id="inf305">
<mml:math id="m364">
<mml:mrow>
<mml:mtext>g</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> applied to the zone of interaction of the invariant wavefunction and whose dispersion depends on the form of the external confining potential. The narrower the confinement potential, the smaller the wavefunction dispersion, and thus, the more concentrated the dense region of the fabric.</p>
<p>However, in accordance with the uncertainty principle, the density of the individual fabric cannot be concentrated beyond an infinitesimally small minimal localised region. In the latter case, the contracting Gaussian <inline-formula id="inf306">
<mml:math id="m365">
<mml:mrow>
<mml:mtext>g</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> becomes a localising Gaussian <inline-formula id="inf307">
<mml:math id="m366">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mtext>g</mml:mtext>
<mml:mtext>X</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> similar to that in the GRW theory, except that it is not a random spontaneous collapse but rather a deterministic response to the external potential, as will be described in more detail in <xref ref-type="sec" rid="s7">
<italic>Measurement</italic>
</xref>, <xref ref-type="sec" rid="s8">
<italic>Discussion</italic>
</xref>. The localising Gaussian <inline-formula id="inf308">
<mml:math id="m367">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mtext>g</mml:mtext>
<mml:mtext>X</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> has a minimal dispersion <inline-formula id="inf309">
<mml:math id="m368">
<mml:mtext>&#x3b5;</mml:mtext>
</mml:math>
</inline-formula> consistent with the uncertainty principle and is centred at a point <inline-formula id="inf310">
<mml:math id="m369">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mtext>x</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x3c4;</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> around which the contraction takes place. Thus, unlike the GRW theory, the point <inline-formula id="inf311">
<mml:math id="m370">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is not random and depends on the region of interaction between the wavefunction and the external potential that triggers the contraction. On the other hand, point <inline-formula id="inf312">
<mml:math id="m371">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is not necessarily the centre of density.</p>
</sec>
<sec id="s6">
<title>Application: Evolution of a Particle Through a Slit</title>
<p>Let a particle exit from a source, travel towards a barrier with a slit, and pass through the slit before impacting the screen. Let the source be at the origin <inline-formula id="inf313">
<mml:math id="m372">
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> of a standard spatial coordinate system <inline-formula id="inf314">
<mml:math id="m373">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> such that the particle travels in the y-direction toward the barrier, the screen and the barrier being both parallel to the <inline-formula id="inf315">
<mml:math id="m374">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> plane, and the barrier slit is along the z-direction. For simplicity, we neglect the z-direction and restrict the analysis to a two-dimensional space with respect to system <inline-formula id="inf316">
<mml:math id="m375">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>A family of slices <inline-formula id="inf317">
<mml:math id="m376">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> composed of two-dimensional hyperboloids are generated by &#x201c;proper time vectors&#x201d; <inline-formula id="inf318">
<mml:math id="m377">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> arising from the origin <inline-formula id="inf319">
<mml:math id="m378">
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>. This family of slices <inline-formula id="inf320">
<mml:math id="m379">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> forms a three-dimensional spacetime coordinate system <inline-formula id="inf321">
<mml:math id="m380">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in which the evolution of an invariant wavefunction representing the free particle can be studied.</p>
<p>The evolution of the particle through the proper time <inline-formula id="inf322">
<mml:math id="m381">
<mml:mi mathvariant="italic">&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> is decomposed into three periods. The first period was from the source to the barrier, a second period through the slit, and a third period from the slit to the screen.</p>
<sec id="s6-1">
<title>First Period From the Source to the Barrier</title>
<p>Suppose that initially, at <inline-formula id="inf323">
<mml:math id="m382">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, just downstream from the source, the particle corresponds to a free particle represented by a Gaussian wavefunction. In particular, the wavefunction&#x2019;s transverse profile (i.e. in the x-direction) can be defined by a Gaussian with a dispersion <inline-formula id="inf324">
<mml:math id="m383">
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>, as follows:<disp-formula id="e6_1">
<mml:math id="m384">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(6.1)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>At a later proper time instant <inline-formula id="inf325">
<mml:math id="m385">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> and by using the same analysis as that of the standard wavefunction&#x2019;s transverse profile [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>], the transverse profile of the invariant wavefunction <inline-formula id="inf326">
<mml:math id="m386">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be expressed by the following Gaussian wavefunction:<disp-formula id="e6_2">
<mml:math id="m387">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2248;</mml:mo>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(6.2)</label>
</disp-formula>Where <inline-formula id="inf327">
<mml:math id="m388">
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the amplitude, <inline-formula id="inf328">
<mml:math id="m389">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the dispersion, and both depend on the proper time <inline-formula id="inf329">
<mml:math id="m390">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="s6-2">
<title>Second Period at the Barrier and Through the Slit</title>
<p>Suppose that the invariant wavefunction of the free particle interacts with the barrier at a certain proper time instant <inline-formula id="inf330">
<mml:math id="m391">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The slit potential can be regarded as an abrupt square potential, whose transverse profile is defined as follows:<disp-formula id="e6_3">
<mml:math id="m392">
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mo>&#x223c;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(6.3)</label>
</disp-formula>Where <inline-formula id="inf331">
<mml:math id="m393">
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> is the width of the slit, and <inline-formula id="inf332">
<mml:math id="m394">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x226b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. That is, the slit potential is almost equal to zero within a small diameter <inline-formula id="inf333">
<mml:math id="m395">
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> and almost infinite elsewhere.</p>
<p>The slit potential acts as a contracting function <inline-formula id="inf334">
<mml:math id="m396">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> at the proper time instant <inline-formula id="inf335">
<mml:math id="m397">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, concentrating the density of the wavefunction within the width of the slit and diluting it outside the slit. To be consistent with the principle that a wavefunction should vanish at the edges of regions of infinite potential energy [<xref ref-type="bibr" rid="B33">33</xref>], the transverse contracting function <inline-formula id="inf336">
<mml:math id="m398">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> should be a quasi-symmetrical image <inline-formula id="inf337">
<mml:math id="m399">
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the transverse potential <inline-formula id="inf338">
<mml:math id="m400">
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> with a normalising factor <inline-formula id="inf339">
<mml:math id="m401">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, defined as follows:<disp-formula id="e6_4">
<mml:math id="m402">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x223c;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3e;</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(6.4)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>On the other hand, to avoid the discontinuity at the sharp edges (i.e. at <inline-formula id="inf340">
<mml:math id="m403">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>), the transverse contracting function <inline-formula id="inf341">
<mml:math id="m404">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be approximated by a transverse normalised contracting Gaussian <inline-formula id="inf342">
<mml:math id="m405">
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> centred at <inline-formula id="inf343">
<mml:math id="m406">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, with a dispersion equal to the slit width <inline-formula id="inf344">
<mml:math id="m407">
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>, and with a normalising factor <inline-formula id="inf345">
<mml:math id="m408">
<mml:mi>G</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>:<disp-formula id="e6_5">
<mml:math id="m409">
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2248;</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(6.5)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Suppose that the useful part (i.e. dense region) of the individual fabric comes into contact with the slit barrier at an instant <inline-formula id="inf346">
<mml:math id="m410">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, where according to <xref ref-type="disp-formula" rid="e6_2">Eq. 6.2</xref>, the transverse profile of its wavefunction is defined by a normalised Gaussian <inline-formula id="inf347">
<mml:math id="m411">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> having a dispersion <inline-formula id="inf348">
<mml:math id="m412">
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> much larger than the slit width <inline-formula id="inf349">
<mml:math id="m413">
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>, as follows:<disp-formula id="e6_6">
<mml:math id="m414">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(6.6)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The interaction of the individual fabric with the slit barrier instantaneously transforms the normalised Gaussian <inline-formula id="inf350">
<mml:math id="m415">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> into another normalised Gaussian <inline-formula id="inf351">
<mml:math id="m416">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> presenting a dispersion equal to the slit width <inline-formula id="inf352">
<mml:math id="m417">
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>, as follows:<disp-formula id="e6_7">
<mml:math id="m418">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2248;</mml:mo>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(6.7)</label>
</disp-formula>Where <inline-formula id="inf353">
<mml:math id="m419">
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf354">
<mml:math id="m420">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mo>&#x226b;</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>The multiplication of the invariant wavefunction <inline-formula id="inf355">
<mml:math id="m421">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> by the normalised contracting Gaussian <inline-formula id="inf356">
<mml:math id="m422">
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> concentrates most of its density within a certain region whose extension depends on the barrier potential. Indeed, when we describe, for example, a particle in a box with a square potential or a harmonic oscillator representing a particle in a quadratic potential, we consider that the wavefunction vanishes at the edges. In other words, we implicitly multiply the wavefunction of a free particle by a contracting function that limits its extension to a region within the barrier potential. Moreover, if the width of the box continues to decrease, the contracting function limits the dispersion of the wavefunction until it reaches an infinitesimally small minimal localised region.</p>
<p>However, it should be noted that the entire individual fabric represented by the invariant wavefunction crosses the slit barrier. The useful part of the individual fabric passes through the slit, while the remaining part is so rarified that it does not interact with its environment; thus, it passes through the barrier itself.</p>
</sec>
<sec id="s6-3">
<title>Third Period From the Slit to the Screen</title>
<p>Downstream from the slit, the invariant wavefunction starts at a proper time instant <inline-formula id="inf357">
<mml:math id="m423">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, as in the first step by having a Gaussian transverse profile given by<disp-formula id="e6_8">
<mml:math id="m424">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(6.8)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>It evolves by spreading out according to the invariant Schrodinger&#x2019;s equation such that its dispersion increases which, at any instant <inline-formula id="inf358">
<mml:math id="m425">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>, between the slit and the screen, shall be noted <inline-formula id="inf359">
<mml:math id="m426">
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, where <inline-formula id="inf360">
<mml:math id="m427">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3e;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>Suppose that at a proper time instant <inline-formula id="inf361">
<mml:math id="m428">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the useful part of the individual fabric reaches the screen. At this instant <inline-formula id="inf362">
<mml:math id="m429">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the transverse profile of the wavefunction is a normalised Gaussian <inline-formula id="inf363">
<mml:math id="m430">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> presenting a dispersion <inline-formula id="inf364">
<mml:math id="m431">
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and has the following form:<disp-formula id="e6_9">
<mml:math id="m432">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(6.9)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The screen is a barrier that can be assimilated to a constant potential <inline-formula id="inf365">
<mml:math id="m433">
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x226b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> whereas, the zone of impact on the screen can be assimilated to an infinitesimal well. Then, at the proper instant <inline-formula id="inf366">
<mml:math id="m434">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of impact, the potential of the screen is equal to <inline-formula id="inf367">
<mml:math id="m435">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> everywhere except within the zone of contact with the useful part of the wavefunction. This zone of contact can be represented by an infinitesimal Gaussian well of width <inline-formula id="inf368">
<mml:math id="m436">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2248;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> such that its associated contracting function is a localising Gaussian with an infinitesimally small and minimal dispersion <inline-formula id="inf369">
<mml:math id="m437">
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> around a certain spatial point <inline-formula id="inf370">
<mml:math id="m438">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> within the zone of contact.</p>
<p>In particular, the transverse profile of the contracting function at the transverse point <inline-formula id="inf371">
<mml:math id="m439">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> within the zone of contact can be expressed by a localising Gaussian, as follows:<disp-formula id="e6_10">
<mml:math id="m440">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(6.10)</label>
</disp-formula>Where the dispersion <inline-formula id="inf372">
<mml:math id="m441">
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> of the localising Gaussian is much smaller than the dispersion <inline-formula id="inf373">
<mml:math id="m442">
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the invariant wavefunction <inline-formula id="inf374">
<mml:math id="m443">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>The localising Gaussian instantaneously reduces the dispersion of the invariant wavefunction to <inline-formula id="inf375">
<mml:math id="m444">
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>. Indeed, the transverse profile of the antecedent invariant wavefunction <inline-formula id="inf376">
<mml:math id="m445">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> having a dispersion <inline-formula id="inf377">
<mml:math id="m446">
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> much larger than the zone of contact <inline-formula id="inf378">
<mml:math id="m447">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, is instantaneously transformed into a subsequent normalised Gaussian <inline-formula id="inf379">
<mml:math id="m448">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> presenting a dispersion equal to the radius <inline-formula id="inf380">
<mml:math id="m449">
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> of the zone of contact, as follows:<disp-formula id="e6_11">
<mml:math id="m450">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(6.11)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Thus, the impact of the useful part of the invariant wavefunction on the screen contracts this useful region to a localised condensed extension <inline-formula id="inf381">
<mml:math id="m451">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, making it behave as a corpuscle and, in particular, as a particle in an extremely narrow&#x20;well.</p>
<p>The impact of the useful part of the individual fabric with the screen produces a complete transition of the density of the wavefunction from a stretched state to a localised state. This is similar to the localising function in the GRW theory, except that it is not a random spontaneous collapse but rather a response to the interaction between the wavefunction and the screen.</p>
<p>To estimate the localised condensed extension <inline-formula id="inf382">
<mml:math id="m452">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, it is known [<xref ref-type="bibr" rid="B33">33</xref>] in standard quantum mechanics that for a non-relativistic particle within a well of width <inline-formula id="inf383">
<mml:math id="m453">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2248;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, its momentum in the ground state (<italic>n</italic>&#x20;&#x3d; 1) is of the order:<disp-formula id="e6_12">
<mml:math id="m454">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(6.12)</label>
</disp-formula>Where<disp-formula id="e6_13">
<mml:math id="m455">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(6.13)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Therefore, the radius of the well or the dispersion <inline-formula id="inf384">
<mml:math id="m456">
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> of the contracting Gaussian should be of the order:<disp-formula id="e6_14">
<mml:math id="m457">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mo>&#x223c;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>h</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(6.14)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>We note that the uncertainty in momentum is <inline-formula id="inf385">
<mml:math id="m458">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2248;</mml:mo>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and the uncertainty in position is <inline-formula id="inf386">
<mml:math id="m459">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2248;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and thus, their product <inline-formula id="inf387">
<mml:math id="m460">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2248;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is consistent with the uncertainty principle.</p>
<p>By injecting the parameters relative to an electron having, for example, an energy E of 600&#xa0;eV in Equation (50), we obtain a dispersion <inline-formula id="inf388">
<mml:math id="m461">
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> of the order of 10<sup>&#x2212;11</sup>&#xa0;m.</p>
<p>It should be noted that if the barrier in the second period had two slits centred at <inline-formula id="inf389">
<mml:math id="m462">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf390">
<mml:math id="m463">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, forming a transverse double-square potential, then the induced contracting function <inline-formula id="inf391">
<mml:math id="m464">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> would have concentrated the density of the wavefunction within the widths of both slits. The transverse contracting function <inline-formula id="inf392">
<mml:math id="m465">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be approximated by a double-Gaussian centred at <inline-formula id="inf393">
<mml:math id="m466">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf394">
<mml:math id="m467">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, each of which presents a dispersion equal to the slit width <inline-formula id="inf395">
<mml:math id="m468">
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>. The transverse profile of the wavefunction just downstream of the double-slit screen would thus be a superposition of two Gaussians centred at <inline-formula id="inf396">
<mml:math id="m469">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf397">
<mml:math id="m470">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. As the two Gaussians representing the distribution of the fabric&#x2019;s density spread out and overlap, an interference pattern would be created.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s7">
<title>Measurement</title>
<p>In view of the above, measurement may not be the right term to use because the outcome of a measurement is not a pre-existing value. In particular, the measurement of the position of a physical system is a transformation like all others; the only special thing is that it transforms a pre-existing fabric having a stretched density into a fabric that has a highly localised density. This transformation is triggered by the introduction of a confining potential. Measurement can thus be formalised by multiplying the wavefunction <inline-formula id="inf398">
<mml:math id="m471">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> with a localising Gaussian <inline-formula id="inf399">
<mml:math id="m472">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, as follows:<disp-formula id="e7_1">
<mml:math id="m473">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(7.1)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Consequently, the individual fabric exhibits a wave-like behaviour when most of its density is in a stretched state and a particle-like behaviour when most of its density is in a minimally contracted or localised&#x20;state.</p>
<p>Moreover, the invariant Schrodinger&#x2019;s equation is always applicable, and discontinuity arises only because the process of interaction or measurement modifies the potential in the equation.</p>
<p>In general, the wavefunction <inline-formula id="inf400">
<mml:math id="m474">
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#xa0;</mml:mtext>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of a set of k particles represents a global fabric composed of a combination (i.e. entanglement) or a juxtaposition (i.e. non-entanglement) of the individual fabrics corresponding to the different particles.</p>
<p>Similar to the GRW theorem [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>] and as explained in detail for a two-particle system in [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>], if the wavefunction is in the non-entangled (i.e. factorizable) state, the localisation of a particular dense region of an individual fabric does not affect the other dense regions. A localising Gaussian <inline-formula id="inf401">
<mml:math id="m475">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> acts only on a corresponding individual wavefunction <inline-formula id="inf402">
<mml:math id="m476">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> without affecting the other individual wavefunctions. However, if the wavefunction is in the entangled (i.e. non-factorizable) state, the localisation of a particular dense region within the global fabric affects all other dense regions. A localising Gaussian <inline-formula id="inf403">
<mml:math id="m477">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> relative to any dense region acts holistically on the global fabric and thus on all its dense regions.</p>
<p>In a macroscopic object, each particle&#x2019;s individual fabric is subject to a confining potential corresponding to a resultant action created by all the other individual fabrics. Indeed, the interaction between the different particles confines the dense part of each fabric (represented by its wavefunction) within the confining potential; thus, a macroscopic object is always in a localised&#x20;state.</p>
</sec>
<sec sec-type="discussion" id="s8">
<title>Discussion</title>
<p>Each individual fabric extends throughout the entire space; thus, all the individual fabrics in the universe may be represented by a single universal wavefunction <inline-formula id="inf404">
<mml:math id="m478">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x3c4;</mml:mtext>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>X</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The universal wavefunction <inline-formula id="inf405">
<mml:math id="m479">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x3c4;</mml:mtext>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>X</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> corresponds to a universal spacetime fabric over a set of points <inline-formula id="inf406">
<mml:math id="m480">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mtext>&#x3c4;</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x3c4;</mml:mtext>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>X</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in a four-dimensional spacetime <inline-formula id="inf407">
<mml:math id="m481">
<mml:mrow>
<mml:mtext>R</mml:mtext>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mtext>R</mml:mtext>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> where each point <inline-formula id="inf408">
<mml:math id="m482">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents a common position of all the corresponding individual positions. The combination and/or juxtaposition of all the individual fabrics defines a universal density distribution <inline-formula id="inf409">
<mml:math id="m483">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> over these points <inline-formula id="inf410">
<mml:math id="m484">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x3c4;</mml:mtext>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>X</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Indeed, spacetime is shaped by all the density distributions of all the individual fabrics composing the Universe.</p>
<p>Each individual fabric may be considered as a cosmological continuum, such that the global fabric represents the universe with all its constituents (matter, energy, dark matter, dark energy, and vacuum). The book edited by Valeri Dvoeglazov [<xref ref-type="bibr" rid="B34">34</xref>] gives particular attention to the concept of vacuum or ether, and hints at an obvious relation between the ether and dark matter or dark energy. Indeed, as the density distribution of free particles continues to stretch, it may be speculated that dark matter is composed of completely free individual fabrics (i.e. free particles) such that the density distribution of each individual fabric is so rarefied that it does not interact with its environment, while the global distribution of all the individual fabrics still has a gravitational effect.</p>
<p>We note that there is a different promising approach based on process algebra. Sulis [<xref ref-type="bibr" rid="B35">35</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B36">36</xref>] proposed a descriptive theory by assuming a generated reality following Whitehead&#x2019;s process theory [<xref ref-type="bibr" rid="B37">37</xref>]. Whitehead [<xref ref-type="bibr" rid="B37">37</xref>] considered a process to be a sequence of events having a coherent temporal structure in which relations between events are more fundamental than the events themselves. The process algebra model posits a fundamental level of finite, discrete events upon which the usual entities of quantum mechanics supervene. It is argued that information and information flow provide an ontology of this fundamental level. Higher level constructs such as energy, momentum, mass, and spacetime are all emergent from this fundamental level. The model is compatible with both quantum mechanics and special relativity. It produces the results of quantum mechanics while still maintaining causally local realism.</p>
<p>However, in this study, we adhere to a more classical approach where the wavefunction is considered to represent the real physical features of a physical system.</p>
</sec>
<sec sec-type="conclusion" id="s9">
<title>Conclusion</title>
<p>The quantum state of a physical system can be described by an invariant wavefunction <inline-formula id="inf411">
<mml:math id="m485">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> corresponding to a single quantum event at a specific proper time <inline-formula id="inf412">
<mml:math id="m486">
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> which is invariant for all observers. This single quantum event short-circuits the spacetime intervals between different arguments. In particular, the invariant wavefunction represents an ontological object consisting of an individual fabric that has its proper individuality and a finite density amplitude that vanishes at infinity. More generally, the invariant wavefunction of a set of physical systems is defined in a high-dimensional configuration space. However, the density distributions of all these individual fabrics form a global fabric defined in four-dimensional physical spacetime. The global fabric is composed of a combination or juxtaposition of individual fabrics, each of which is also defined in the four-dimensional physical space time, and its identity is conserved.</p>
<p>Quantum measurement of the position of a physical system is a transformation caused by the introduction of a confining potential that triggers an instantaneous contraction of the dense region of the individual (or global) fabric. It is an inherent non-local transformation within the fabric itself, whereas the movement of the fabric relative to all others (i.e. with respect to the spacetime fabric) is&#x20;local.</p>
<p>The author has declared that no competing interests&#x20;exist.</p>
<p>All relevant data are within the&#x20;paper.</p>
<p>This research did not receive any specific grant from funding agencies in the public, commercial, or not-for-profit sectors.</p>
</sec>
</body>
<back>
<sec id="s10">
<title>Data Availability Statement</title>
<p>The original contributions presented in the study are included in the article/Supplementary Material, further inquiries can be directed to the corresponding authors.</p>
</sec>
<sec id="s11">
<title>Author Contributions</title>
<p>I am the unique author&#x20;(SY).</p>
</sec>
<sec sec-type="COI-statement" id="s12">
<title>Conflict of Interest</title>
<p>The author declares that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p>
</sec>
<sec sec-type="disclaimer" id="s13">
<title>Publisher&#x2019;s Note</title>
<p>All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article, or claim that may be made by its manufacturer, is not guaranteed or endorsed by the publisher.</p>
</sec>
<ack>
<p>I wish to thank J&#x00E9;r&#x00F4;me Lacaille, Jean Bricmont, Maurice Courbage and Eric Augard for many valuable, very helpful and fruitful discussions. I also wish to thank the reviewers who provided helpful commentary and additional references.</p>
</ack>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<label>1.</label>
<citation citation-type="book">
<collab>Travis Norsen in his book</collab>. <source>Foundations of Quantum Mechanics</source>. <publisher-loc>Berlin, Germany</publisher-loc>: <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>2017</year>). </citation>
</ref>
<ref id="B2">
<label>2.</label>
<citation citation-type="journal">
<collab>Albert Einstein</collab>. <article-title>Zur Elektrodynamik Bewegter K&#xf6;rper (On the Electrodynamics of Moving Bodies)</article-title>. <source>Annalen der Physik</source> (<year>1905</year>) <volume>17</volume>:<fpage>891</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/andp.19053221004</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B3">
<label>3.</label>
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Maudlin</surname>
<given-names>T</given-names>
</name>
</person-group>. <source>Philosophy of Physics: Space and Time</source>. <publisher-loc>Princeton, NJ</publisher-loc>: <publisher-name>Princeton University Press</publisher-name> (<year>2012</year>). </citation>
</ref>
<ref id="B4">
<label>4.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Einstein</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Podolsky</surname>
<given-names>B</given-names>
</name>
<name>
<surname>Rosen</surname>
<given-names>N</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete?</article-title> <source>Phys Rev</source> (<year>1935</year>) <volume>47</volume>(<issue>10</issue>):<fpage>777</fpage>&#x2013;<lpage>80</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrev.47.777</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B5">
<label>5.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Bell</surname>
<given-names>JS</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>On the Einstein Podolsky Rosen Paradox</article-title>. <source>Physics</source> (<year>1964</year>) <volume>1</volume>(<issue>3</issue>):<fpage>195</fpage>&#x2013;<lpage>200</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physicsphysiquefizika.1.195</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B6">
<label>6.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Bell</surname>
<given-names>JS</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>On the Problem of Hidden Variables in Quantum Mechanics</article-title>. <source>Rev Mod Phys</source> (<year>1966</year>) <volume>38</volume>:<fpage>447</fpage>&#x2013;<lpage>52</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/RevModPhys.38.447</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B7">
<label>7.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Aspect</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Grangier</surname>
<given-names>P</given-names>
</name>
<name>
<surname>Roger</surname>
<given-names>G</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Experimental Realization of Einstein-Podolsky-Rosen-BohmGedankenexperiment: A New Violation of Bell&#x27;s Inequalities</article-title>. <source>Phys Rev Lett</source> (<year>1982</year>) <volume>49</volume>(<issue>2</issue>):<fpage>91</fpage>&#x2013;<lpage>4</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevlett.49.91</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B8">
<label>8.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Felline</surname>
<given-names>L</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>On Explaining Quantum Correlations: Causal vs. Non-causal</article-title>. <source>Entropy</source> (<year>2021</year>) <volume>23</volume>:<fpage>589</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/e23050589</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B9">
<label>9.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Thomsen</surname>
<given-names>K</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Timelessness Strictly Inside the Quantum Realm</article-title>. <source>Entropy</source> (<year>2021</year>) <volume>23</volume>:<fpage>772</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/e23060772</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B10">
<label>10.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Drummond</surname>
<given-names>B</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Understanding Quantum Mechanics: A Review and Synthesis in Precise Language</article-title>. <source>Open Phys</source> (<year>2019</year>) <volume>17</volume>:<fpage>390</fpage>&#x2013;<lpage>437</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1515/phys-2019-0045</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B11">
<label>11.</label>
<citation citation-type="thesis">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Everett</surname>
<given-names>H</given-names>
</name>
</person-group>. <source>The Theory of the Universal Wave Function</source>. <comment>Thesis</comment>. <publisher-loc>Princeton, NJ</publisher-loc>: <publisher-name>Princeton University</publisher-name> (<year>1956</year>).</citation>
</ref>
<ref id="B12">
<label>12.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>de Broglie</surname>
<given-names>L</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Remarques sur la th&#xe9;orie de l&#x2019;onde-pilote</article-title>. <source>C.R Acad Sci Paris</source> (<year>1951</year>) <volume>233</volume>:<fpage>641</fpage>&#x2013;<lpage>4</lpage>. </citation>
</ref>
<ref id="B13">
<label>13.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Bohm</surname>
<given-names>D</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>A Suggested Interpretation of the Quantum Theory in Terms of "Hidden" Variables. I</article-title>. <source>Phys Rev</source> (<year>1952</year>) <volume>85</volume>:<fpage>166</fpage>&#x2013;<lpage>79</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrev.85.166</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B14">
<label>14.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Ghirardi</surname>
<given-names>GC</given-names>
</name>
<name>
<surname>Rimini</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Weber</surname>
<given-names>T</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Unified Dynamics for Microscopic and Macroscopic Systems</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>1986</year>) <volume>34</volume>:<fpage>470</fpage>&#x2013;<lpage>91</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevd.34.470</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B15">
<label>15.</label>
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Wallace</surname>
<given-names>D</given-names>
</name>
</person-group>. <source>Emergent Multiverse</source>. <publisher-loc>Oxford, UK</publisher-loc>: <publisher-name>Oxford</publisher-name> (<year>2012</year>). </citation>
</ref>
<ref id="B16">
<label>16.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Kent</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>One World vs. Many: The Inadequacy of Everettian Accounts of Evolution, Probability, and Scientific Confirmation</article-title>. <source>arXiv: quant-ph/0905.0624v3</source> (<year>2013</year>). </citation>
</ref>
<ref id="B17">
<label>17.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Greaves</surname>
<given-names>H</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Understanding Deutsch&#x2019;s Probability in a Deterministic Multiverse</article-title>. <source>Stud Hist Philos Sci B: Stud Hist Philos Mod Phys</source> (<year>2004</year>) <volume>35</volume>:<fpage>423</fpage>&#x2013;<lpage>56</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.shpsb.2004.04.006</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B18">
<label>18.</label>
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Bricmont</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
</person-group>. <source>Making Sense of Quantum Mechanics</source>. <publisher-loc>Berlin, Germany</publisher-loc>: <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>2016</year>). </citation>
</ref>
<ref id="B19">
<label>19.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Durt</surname>
<given-names>T</given-names>
</name>
<name>
<surname>Fargue</surname>
<given-names>D</given-names>
</name>
<name>
<surname>Matzkin</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Robert</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Symposium Louis de Broglie</article-title>. <source>Ann de la Fondation Louis de Broglie</source> (<year>2021</year>) <volume>46</volume>(<issue>1</issue>). </citation>
</ref>
<ref id="B20">
<label>20.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Colin</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
<name>
<surname>Durt</surname>
<given-names>T</given-names>
</name>
<name>
<surname>Willox</surname>
<given-names>R</given-names>
</name>
<name>
<surname>de</surname>
<given-names>L</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Broglie&#x2019;s Double Solution Program: 90&#x20;Years Later</article-title>. <source>Ann de la Fondation Louis de Broglie</source> (<year>2017</year>) <volume>42</volume>:<fpage>19</fpage>. </citation>
</ref>
<ref id="B21">
<label>21.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Mielnik</surname>
<given-names>B</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>The Paradox of Two Bottles in Quantum Mechanics</article-title>. <source>Found Phys</source> (<year>1990</year>) <volume>20</volume>:<fpage>745</fpage>&#x2013;<lpage>55</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/bf01889459</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B22">
<label>22.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Helwig</surname>
<given-names>KE</given-names>
</name>
<name>
<surname>Kraus</surname>
<given-names>K</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Formal Description of Measurements in Local Quantum Field Theory</article-title>. <source>Phs Rev</source> (<year>1970</year>) <volume>D1</volume>:<fpage>566</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.1.566</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B23">
<label>23.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Aharonov</surname>
<given-names>Y</given-names>
</name>
<name>
<surname>Albert</surname>
<given-names>DZ</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>States and Observables in Relativistic Quantum Field Theories</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>1980</year>) <volume>21</volume>:<fpage>3316</fpage>&#x2013;<lpage>24</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevd.21.3316</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B24">
<label>24.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Aharonov</surname>
<given-names>Y</given-names>
</name>
<name>
<surname>Albert</surname>
<given-names>DZ</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Can We Make Sense Out of the Measurement Process in Relativistic Quantum Mechanics?</article-title> <source>Phys Rev D</source> (<year>1981</year>) <volume>24</volume>:<fpage>359</fpage>&#x2013;<lpage>70</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevd.24.359</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B25">
<label>25.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Finkelstein</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Covariant Collapse of the State Vector and Realism</article-title>. <source>Found Phys Lett</source> (<year>1992</year>) <volume>5</volume>(<issue>4</issue>):<fpage>383</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/bf00690595</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B26">
<label>26.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Minkowski</surname>
<given-names>H</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Raum und Zeit</article-title>. <source>Jahresberichte der deutschen Mathematiker-Vereinigung</source> (<year>1909</year>) <volume>18</volume>:<fpage>75</fpage>. </citation>
</ref>
<ref id="B27">
<label>27.</label>
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Gourgoulhon</surname>
<given-names>E</given-names>
</name>
</person-group>. <source>Special Relativity in General Frames</source>. <publisher-loc>Berlin, Germany</publisher-loc>: <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>2013</year>). </citation>
</ref>
<ref id="B28">
<label>28.</label>
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Wigner</surname>
<given-names>E</given-names>
</name>
</person-group>. <source>Group Theory and its Application to the Quantum Mechanics of Atomic Spectra</source>. <publisher-loc>New York, NY</publisher-loc>: <publisher-name>Academic Press</publisher-name> (<year>1959</year>). </citation>
</ref>
<ref id="B29">
<label>29.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Loprez</surname>
<given-names>C</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Seeking for a Fundamental Quantum Arrow of Time</article-title>. <source>Front Phys</source> (<year>2018</year>) <volume>6</volume>:<fpage>104</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3389/fphy.2018.00104</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B30">
<label>30.</label>
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Albert</surname>
<given-names>DZ</given-names>
</name>
</person-group>. <source>Time and Chance</source>. <publisher-loc>Cambridge, MA</publisher-loc>: <publisher-name>Harvard University Press</publisher-name> (<year>2000</year>). </citation>
</ref>
<ref id="B31">
<label>31.</label>
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Callender</surname>
<given-names>C</given-names>
</name>
</person-group>. <source>Is Time &#x2018;Handed&#x2019; in a Quantum World?</source> <publisher-loc>Oxford, UK</publisher-loc>: <publisher-name>Poc Aristotelian Soc.</publisher-name> (<year>2000</year>). </citation>
</ref>
<ref id="B32">
<label>32.</label>
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Maudlin</surname>
<given-names>T</given-names>
</name>
</person-group>. <source>Philosophy of Physics: Quantum Theory</source>. <publisher-loc>Princeton, NJ</publisher-loc>: <publisher-name>Princeton University Press</publisher-name> (<year>2019</year>). </citation>
</ref>
<ref id="B33">
<label>33.</label>
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Binney</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<name>
<surname>Skinner</surname>
<given-names>D</given-names>
</name>
</person-group>. <source>The Physics of Quantum Mechanics</source>. <publisher-loc>Oxford, UK</publisher-loc>: <publisher-name>Oxford</publisher-name> (<year>2014</year>). </citation>
</ref>
<ref id="B34">
<label>34.</label>
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Dvoeglazov</surname>
<given-names>V</given-names>
</name>
</person-group>. <source>Einstein and Poincar&#xe9;: The Physical Vacuum</source>. <publisher-loc>Montr&#xe9;al</publisher-loc>: <publisher-name>Apeiron</publisher-name> (<year>2006</year>). </citation>
</ref>
<ref id="B35">
<label>35.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Sulis</surname>
<given-names>W</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Locality Is Dead! Long Live Locality!</article-title>. <source>Front Phys</source> (<year>2020</year>) <volume>8</volume>:<fpage>360</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3389/fphy.2020.00360</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B36">
<label>36.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Sulis</surname>
<given-names>W</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>An Information Ontology for the Process Algebra Model of Non-relativistic Quantum Mechanics</article-title>. <source>Entropy (Basel)</source> (<year>2020</year>) <volume>22</volume>(<issue>2</issue>):<fpage>136</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/e22020136</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B37">
<label>37.</label>
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Whitehead</surname>
<given-names>AN</given-names>
</name>
</person-group>. <source>Process and Reality</source>. <publisher-loc>New York, NY</publisher-loc>: <publisher-name>Free Press</publisher-name> (<year>1978</year>). </citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>