Nonlocality as Evidence for a Multiverse Cosmology
我表明,量子非局部性的观察可以被解释为纯粹的本地现象,假设宇宙是一个多元宇宙。相反,量子非定域性的观测可以被解释为多元宇宙学的观测证据,就像太阳落山的观测可以被解释为地球自转的证据一样。
2010-08-16 gr-qc quant-ph
Inter-universal quantum entanglement
对整个多元宇宙的量子态施加的边界条件可以是这样的,即宇宙将以纠缠对的形式被创造出来。然后,宇宙间的纠缠将为我们提供每个宇宙的真空能量,这些能量可能与观测数据相吻合,不仅可以检验多重宇宙的提议,而且可以检验多重宇宙的边界条件。此外,纠缠热力学第二定律将增强单宇宙的膨胀。
2012-12-14 gr-qc
Quantum entanglement in the multiverse
本文证明了由经典不连通的时空区域组成的多重宇宙的量子态是由压缩态给出的,该多重宇宙的动力学演化受均匀各向同性流体支配。这些是典型的量子态,没有经典的对应物,因此,它们允许我们分析经典不等式的违反以及量子多重宇宙背景下的EPR论证。计算了两个量子力学关联宇宙的复合量子态的纠缠特性。计算了标量场的正模和负模之间的纠缠能量,它们分别对应于虚宇宙的膨胀分支和收缩分支。
2012-07-26 gr-qc quant-ph
The Static Quantum Multiverse
我们考虑多重宇宙的内在量子力学框架最近提出的参考文献。[1,2]。通过要求量子力学的原理是普遍有效的,并且物理预测不依赖于人们选择来描述多元宇宙的参考系,我们发现多元宇宙状态必须是静态的-特别是,多元宇宙没有开始或结束。我们认为,尽管它看起来很天真,但这并不与观察相矛盾,包括我们观察到时间在一个确定的方向上流动的事实。选择多重宇宙状态最终归结为找到某些零本征值方程的归一化解,类似于氢原子的情况。根据量子力学的规则,自然界的物理预言将随之而来。
2012-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological implications of quantum entanglement in the multiverse
我们探讨多重宇宙中两个因果分离的宇宙之间的量子纠缠的宇宙学意义。我们首先考虑两个因果分离的de Sitter空间,其初始状态是纠缠的。我们导出了宇宙的约化密度矩阵,并计算了真空涨落的谱。然后,我们考虑相同的系统与初始非纠缠态。我们发现,在初始非纠缠态的情况下,由于量子干涉,尺度相关的调制可能进入光谱。这就产生了这样一种可能性,即因果不连通的宇宙的存在可以通过详细分析双折射子来进行实验检验。
2015-06-25 gr-qc hep-th
Testing Predictions of the Quantum Landscape Multiverse 3: The Hilltop Inflationary Potential
在这里,我们测试了宇宙起源理论从景观多元宇宙的预测,对2015年普朗克数据,为山顶类暴胀模型的情况下,为$p=4$和$p=6$。通过考虑多重宇宙的量子纠缠修正,我们可以在局部“超对称破缺”尺度上设置一个下限,分别为$b>8.7\times10^6 GeV$和$95 \%$ c. l。和$b>1.3\times10^8 GeV$在$95 \%$ c.l.从普朗克TT+lowP,所以与多重宇宙校正的情况下,统计上是无法区分的情况下,与未修改的通货膨胀。我们发现在$b$允许的范围内,量子景观多重宇宙所预言的一系列反常现象与普朗克的反常检验是一致的。此外,哈勃参数的两个宇宙学探测器之间的摩擦和弱透镜实验对于一个特定的子集,$p=6$情况下的山顶模型消失。
2019-04-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A New Guest in the Third Quantized Multiverse
本文指出了正则量子引力的第三量子化形式的一个概念性问题。基于宇宙间纠缠的早期结果,非相互作用的宇宙-反宇宙对的图像是不完整的。特别是,纠缠熵随尺度因子的变化,被理解为时间的度量,意味着两个宇宙或宇宙与热浴之间的相互作用,即外部场。我们提出了一个简单的解决方案,通过增加一个新的量子场的形式主义的问题。相应地,这个场的粒子介导宇宙之间的相互作用-取决于树级或一个循环的模型-并且可能进一步在背景中提供热浴。
2022-03-14 gr-qc
Physics, Philosophy, Observers and Multiverses
本文指出量子引力中的某些数学模型即使数学上良定义,也可能无法通过实验检验,从而与其他量子态较少的模型无法区分,此结论基于量子测量理论和经典引力的普遍性质。
2024-11-08 gr-qc hep-th
Testing Predictions of the Quantum Landscape Multiverse 1: The Starobinsky Inflationary Potential
2015年普朗克数据发布对允许的通货膨胀模型类别进行了严格的限制。目前的数据有利于凹向下的通货膨胀潜力,同时提供了有趣的暗示,可能偏离标准图片的CMB扰动。在这里,我们测试的预测宇宙起源的理论从景观多元宇宙,对最近的普朗克数据,凹向下的通货膨胀的潜力,如Starobinsky模型的通货膨胀的情况下。通过考虑多重宇宙的量子纠缠修正,我们可以在$95 \%$ c. l.处设置局部“超对称破缺”尺度$b>1.2\times10^7 GeV$的下限。Planck TT+lowTEB。我们发现,这个限制是一致的范围为$b$,使景观多元宇宙解释一系列的异常存在于当前的数据。
2017-03-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Model of a multiverse providing the dark energy of our universe
结果表明,目前在我们的宇宙中观测到的暗能量可以被看作是一个标量场的能量,它驱动着一个多重宇宙的类暴胀膨胀,而我们的宇宙是其他平行宇宙中的一个子宇宙。这个多重宇宙的一个简单模型被详细阐述:假设封闭空间几何,多重宇宙的起源可以用从无到有的量子隧穿来解释;子宇宙应该从单独的暴胀场的局部波动中出现。从无到有的隧穿的标准概念被扩展到除了暴胀标量场之外,还产生了物质,并且隧穿导致了(不稳定的)平衡态。宇宙学原理被假定为从多元宇宙的起源直到第一个子宇宙出现。随着多元宇宙年龄的增加,它的空间曲率以指数方式衰减得如此之快,以至于由于共享同一空间,我们宇宙的平坦性问题自行解决。多重宇宙在我们的宇宙中留下的暗能量密度是依赖于时间的,但是它的质量密度和压力(乘以$c^2$)的比值$w{=}\varrho/(c^2p)$是不依赖于时间的,并且假定一个值$-1{+}ε$和任意的$ε{>}0$。$ε$可以选择得很小,使得本文的暗能量模型可以与现有的观测数据以及宇宙学常数模型相拟合。
2017-09-22 gr-qc
A quantum measure of the multiverse
最近有人提出,多元宇宙中不同事件的概率是由这些事件沿着测地线观察者(“观察者”)的世界线遇到的频率给出的。在这里,我讨论这个概率测度到量子理论的一个扩展。建议的扩展是规范不变的,因为是经典版本的这种措施。观察者的观察由一个约化密度矩阵描述,事件的频率可以用量子力学的退相干历史形式(适用于开放系统)来计算。量子观察者测度的预言与量子力学的标准玻恩定则一致。
2013-12-11 gr-qc hep-th quant-ph
Embedded structure in quantum theory, functional operator and multiverse
该研究以量子力学可从量子场论重构为线索,构建了含嵌入结构的量子理论框架,引入泛函算子并探讨其对II级多重宇宙的描述能力,还讨论了宇宙起源相关主题。
2025-02-11 gr-qc hep-ph hep-th
Æthereal Multiverse: Selected Problems of Lorentz Symmetry Violation, Quantum Cosmology, and Quantum Gravity
本书的草稿严格基于arXiv论文中提出的作者研究结果:0906.3827[gr-qc],0906.3825[gr-qc],0905.3916[hep-ph],0902.4811[hep-ph],0902.2829[hep-th],0812.0551[hep-th],0809.5216[gr-qc],0808.1035[gr-qc],0804.3516[gr-qc]、0803.1533[gr-qc]、0801.4157[gr-qc]、0712.2769[hep-th]、0712.1674[gr-qc]、0711.1380[gr-qc]、0707.3341[gr-qc]、gr-qc/0612079。
2011-03-08 gr-qc physics.gen-ph
Physical Theories, Eternal Inflation, and Quantum Universe
我们提出了一个框架,在这个框架中,根据量子力学的原理,在一个永恒膨胀的多元宇宙中得到了定义明确的预测。我们表明,整个多元宇宙是纯粹从一个单一的“观察者”的观点来描述的,他将世界描述为一个量子态,定义在他/她过去的光锥上,由(拉伸的)表观视界所限定。我们发现,量子力学在调节无穷大中起着至关重要的作用。这个框架是“规范不变的”,也就是说,预言不依赖于时空如何被参数化,而这在量子引力理论中应该是这样的。我们的框架提供了一个完全统一的处理量子测量过程和多元宇宙。我们的结论是,永远膨胀的多元宇宙和量子力学中的许多世界是相同的。其他重要的影响包括:整体时空可以被视为一个衍生概念;多重宇宙是世界松弛到超对称闵可夫斯基态时的瞬态现象。我们还提出了一个理论的“初始条件”的多元宇宙。通过将我们的框架外推到极端,我们得到了这样一幅图景:整个多元宇宙是静止的、分形的“巨多元宇宙”中的一个波动,在这个波动中,发生了无限序列的多元宇宙产生。这里讨论的框架不受问题/悖论的困扰,这些问题/悖论超越了之前提出的其他措施,例如大脑悖论,玻尔兹曼大脑问题,以及一个特殊的时间“结束”。
2011-04-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum Mechanics, Gravity, and the Multiverse
宇宙加速膨胀的发现使我们产生了一种戏剧性的观点,即我们的宇宙可能是低能物理定律以不同形式存在的众多宇宙之一:多元宇宙。我解释了为什么/如何在观测和理论上支持这个观点,特别是弦论和永恒暴胀。然后,我描述了量子力学如何在理解多重宇宙中发挥至关重要的作用,即使是在最大的距离尺度上。由此产生的图像导致了我们对时空和引力的看法的革命性变化,并将永恒膨胀的多元宇宙的范式与量子力学的多世界解释完全统一起来。这幅图还为永恒暴胀中一个长期存在的问题提供了一个解决方案,这个问题被称为测度问题,我简要地描述一下。
2012-07-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation and Dirac in the Causal Set Approach to Discrete Quantum Gravity
在离散量子引力的这种方法中,基本的结构元素是协变因果集($c$ -causet)。一个$c$ -causet的几何是由一个决定宇宙的离散引力的壳序列描述的。在这个增长模型中,宇宙在离散时间中通过向其生成的$c$ -causet添加新的顶点而进化。我们首先描述一个对所有宇宙来说都很普遍的暴胀时期。在这个非常短暂的周期之后,模型进入了一个多元宇宙时期,在这个时期系统以各种方式发散,形成$c$ -原因的路径。在多元宇宙时期的开始,四维离散流形的结构出现了,量子力学进入了这个图景。定义了一个自然的Hilbert空间,并引入了一个离散的自由Dirac算子.我们确定该算子的特征值和特征向量。最后,我们提出了确定多重宇宙概率的耦合常数的值。这些概率预言了脉动宇宙的主导地位。
2015-07-05 gr-qc
A critical note on time in the multiverse
在最近对标准单宇宙宇宙学的分析中,有人指出,为了建立具有全球时间参数的宇宙学标准模型,必须对物质的分布和运动作出具体的假设。依靠这些结果,我们批判性地研究了多元宇宙中的时间概念,特别是多元宇宙的某些部分比其他部分更古老的想法。通过关注宇宙学中最详细的多元宇宙提案,暴胀多元宇宙,我们确定了三个问题,建立一个物理上定义良好的全球时间的概念;量子问题,碰撞问题和分形问题。量子问题,以及与之密切相关的“宇宙测量问题”,甚至可能破坏多元宇宙的部分因果和时间先于我们宇宙的想法。
2013-05-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum Fluctuations in Cosmology and How They Lead to a Multiverse
这篇文章讨论了暴胀模型中的密度扰动,提供了一个关于这些扰动是如何由早期宇宙中的量子涨落产生的教学描述。暴胀的一个关键特征是,快速膨胀可以将微观波动拉伸到宇宙学的比例。我还讨论了量子涨落的另一个重要结果:几乎所有的暴胀模型都是永恒的,因此一旦暴胀开始,它就永远不会停止。
2013-12-27 gr-qc hep-th
The Cosmological Constant in the Quantum Multiverse
最近,一种新的描述多重宇宙的框架已经被提出,它是基于量子力学的原则。该框架允许根据一个单一的概率公式,对宇宙的全局性质和特定实验的结果进行明确的预测。这提供了永恒膨胀的多元宇宙和量子力学中的许多世界的完全统一。在本文中,我们阐明如何宇宙学参数可以在这个框架中计算,并研究的概率分布的宇宙学常数的值。我们考虑了正值和负值,发现观测值与计算分布在一个数量级上是一致的。特别是,在早期的措施建议的情况下,我们的框架更喜欢一个积极的宇宙学常数在一个负的。这些结果只是适度地依赖于我们如何模拟星系形成和其中的生命演化。
2011-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Entanglement negativity in the multiverse
我们探讨多重宇宙中两个因果分离区域之间的量子纠缠。首先考虑有质量自由标量场,在de Sitter空间中计算两个因果分离开图之间的纠缠负性。结果表明,该量子纠缠态的性质与纠缠熵的性质一致。然后,我们介绍了两个观察员谁确定两个因果断开的德西特空间之间的纠缠。当其中一个观察者被约束在de Sitter空间中的开图区域时,我们发现尺度依赖性进入纠缠。我们发现,一个状态,最初是最大纠缠变得更纠缠或更少的大尺度依赖于质量的标量场和恢复的初始纠缠在小尺度极限。我们认为,量子纠缠可能会提供一些证据,多元宇宙的存在。
2014-12-19 gr-qc hep-th
The Topological Multiverse as the Self-Consistent Extension of Everettian QM to Quantum Gravity
University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校)
本文论证拓扑多重宇宙是埃弗雷特量子力学在惠勒-德维特路径积分中允许所有可接受拓扑求和时的自洽扩展,将维度、规范群和耦合常数动态化,并引入基于吉本斯-霍金权重的热力学选择规则,实现彭罗斯外尔曲率假设。
2026-10-21 gr-qc
Entanglement arrow of time in the multiverse
在本文中,它提出了一个由纠缠对宇宙的多重宇宙模型。分析了由热力学原理得到的时间箭头和由单宇宙纠缠热力学给出的时间箭头。后者要求单宇宙一旦越过欧几里德体系的量子势垒就膨胀。本文还讨论了在单个宇宙中局部结构的生长与可能的关系。
2012-04-07 gr-qc hep-th
Restoration of matter-antimatter symmetry in the multiverse
在多元宇宙中,宇宙可以与时空纠缠在一起,它们都在内部观察者在粒子物理实验中经历的时间变量方面膨胀。两个宇宙的时间变量通过一种对跖对称性联系在一起,这可能解释了为什么我们的宇宙中没有反物质:根据定义,对于任何观察者来说,反物质都是在观察者的伙伴宇宙中产生的。分隔两个宇宙的时空的欧几里德区域充当了防止物质-反物质坍缩的量子屏障。
2017-06-20 gr-qc hep-th
Third quantization: modeling the universe as a 'particle' in a quantum field theory of the minisuperspace
量子宇宙学的第三量子化形式主义为多重宇宙的量子描述增加了简单性和概念性的洞察力。在这样的形式主义中,压缩态和纠缠态的存在提出了一个问题,即量子力学的互补原理是否必须扩展到整个时空流形的量子描述。如果是这样的话,“粒子”的描述需要考虑一个多元宇宙的情况,而“波”的描述诱导我们考虑多元宇宙中宇宙之间的相关性和相互作用。
2012-11-27 gr-qc hep-th
Distortion of extra dimensions in the inflationary Multiverse
本文研究暴胀多元宇宙中量子涨落如何使各口袋宇宙的紧致额外维度形成不同初始度规并演化为当今非均匀度规,并用紧致二维额外空间模型估计特定度规的概率。
2021-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Multiverse Interpretation of Quantum Mechanics
我们认为,量子力学的多个世界和多元宇宙的多个世界是同一个东西,而且多元宇宙是必要的,它为量子力学的概率预测提供了精确的操作意义。退相干-波函数坍缩的现代版本-是主观的,因为它取决于一组未受监控的自由度的选择,“环境”。事实上,在对任何大于测量事件的未来光锥的区域的完整描述中,退相干是不存在的。然而,如果限制到因果菱形--可以进行因果探测的最大区域--那么菱形的边界就像一个单向膜,从而提供了一个优选的环境选择。我们认为,全球多元宇宙是一个单一的几何表示的多世界(所有可能的退相干因果钻石历史)。我们提出,在原则上必须有可能精确地验证量子力学的预言。这不仅需要存在精确的可观测量,而且需要两个额外的假设:宇宙中的单个观察者可以进行无限多个相同的实验;每个实验的结果必须是完全确定的。在有限表面积的因果钻石中,全息熵界限意味着不存在精确的可观测值,这两个假设都失败了:实验不能无限次重复;退相干不是完全不可逆的,所以结果是不确定的。我们认为,我们的假设可以满足“帽子”(超对称多重宇宙区域与消失的宇宙学常数)。我们提出了一个互补原理,涉及到有限的因果钻石的近似可观的精确可观的帽子。
2011-07-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inter-universal entanglement in a cyclic multiverse
我们研究平行循环多重宇宙的情况下,允许不同的演变的物理常数,同时具有相同的几何形状。这些宇宙在经典意义上是不相连的,但在量子力学上是纠缠的。应用纠缠热力学理论,计算了纠缠态的温度和纠缠熵。它出现的纠缠熵是大的大爆炸和大紧缩奇点的平行宇宙,以及在这些宇宙的膨胀的最大值。后者似乎证实了早期的研究,即量子效应在惠勒-德威特方程和退相干的永恒性质的背景下进行的宇宙演化的转折点是强大的。另一方面,在大撕裂奇点处的纠缠熵将为零,尽管它可能是量子性质的。这可能是宇宙结构完全离解成无限分离的碎片的结果,违反了零能量条件。然而,纠缠的温度在每个经典奇点和最大膨胀处都是大/无限的,似乎是量子性的更好度量。
2017-04-22 gr-qc hep-th
Is there a Bigger Fix in the Multiverse?
婴儿宇宙是从一个大宇宙中成对地分支出来的,它们各自的成员彼此纠缠在一起,它们的动力学已经在量子引力和弦论中得到了研究。它表明,这种对的概率测度基本上保持其普朗克形式时,他们的两个成员之一被困在一个洛伦兹隧道,并通过它进入另一个大宇宙,使两个婴儿宇宙的对保持他们的相互纠缠,即使他们将最终在不同的大宇宙分支。由此得出的结论是,在我们的宇宙中大固定基本常数实际上是在多重宇宙的所有单一宇宙的集合中大固定这些常数。
2011-02-14 gr-qc hep-th
Predictions and Tests of Multiverse Theories
适合生命的物理参数微调的证据可能可以用几乎任何天意、巧合或多元宇宙的组合来解释。一个多元宇宙通常包括我们无法观测到的部分,但如果它的理论包括适当的观测措施,那么即使它包含这些不可观测的元素,可观测的东西也可以用理论来解释。因此,好的多元宇宙理论可以通过观测来检验。对于这些测试和预测不止一个观察的不同理论的贝叶斯比较,将“典型性”的概念定义为理论给出的可能性是有用的,即观察的随机结果至少与实际观察的结果一样极端。一些多重宇宙理论可以被认为是属于单一宇宙的(例如,服从某些方程的单一量子态),这就提出了为什么这些方程适用的问题。其他的多元宇宙理论可以被认为根本不属于单一的宇宙。这些不再提出单个宇宙的方程是什么的问题,而是提出为什么不同宇宙集的测量如此之大,以至于使我们的观察不太不典型的问题。
2006-10-09 gr-qc hep-th
Is the Quilted Multiverse Consistent with a Thermodynamic Arrow of Time?
理论成就,以及许多争议,围绕着多元宇宙理论。各种类型的多重宇宙,随着复杂性的增加,已经被提出并在文献中进行了彻底的讨论。虽然这些类型非常不同,但它们都有相同的基本思想:我们的物理现实由不止一个宇宙组成。在一个可能巨大的多元宇宙中,每个宇宙都可能与其他宇宙略有不同,甚至非常不同。绗缝多重宇宙就是其中之一,它的独特性来自于这样一个假设:每一个可能的事件都会在无限多个宇宙中发生无限多次。在本文中,我们表明,绗缝多重宇宙是不自洽的,由于在小扰动下的熵减少的不稳定性。因此,我们提出了一个修改版本的绗缝多元宇宙,可以克服这一缺点。它只包括那些在(宇宙学)时间的同一时刻出现最小熵的宇宙。只有那些初始条件在一个小的相空间区域内被微调的宇宙,才会持续地演化,形成它们目前的“接近”状态。多重宇宙的最终边界条件可能会进一步降低可能的一致宇宙的数量。最后,讨论了与量子力学的多世界解释和经典性的出现有关的一些观察。
2018-01-29 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Testing Predictions of the Quantum Landscape Multiverse 2: The Exponential Inflationary Potential
2015年普朗克数据的发布收紧了允许通货膨胀模型的区域。具有凸势的暴胀模型现在已经被排除了,因为它们产生了一个大的张量标量比。同时,同样的数据提供了有趣的暗示,可能偏离CMB扰动的标准图像。在这里,我们重新审视宇宙起源理论从景观多元宇宙的指数膨胀的情况下的预测,有两个原因:第一,检查与这个理论相关的异常的状态,在最近的普朗克数据的光;第二,寻找一个反例,新的物理修改可能会带来凸暴胀势,被认为已经被排除,回到数据允许的电位区域。使用指数膨胀作为凸势的一个例子,我们发现,这两个测试的答案是肯定的:修改的扰动谱和牛顿势的宇宙起源于量子纠缠,带来指数势,回到当前数据的允许范围内,并且,一系列的异常先前在这个理论中预测的,仍然是在很好的协议与当前的数据。因此,我们对这种凸势的发现是以允许早期宇宙中额外的热遗迹粒子(相当于暗辐射)为代价的。
2016-12-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inter-universal entanglement
量子信息理论和多元宇宙理论是二十世纪物理学的两个最伟大的成果。在多元宇宙的场景中,考虑两个或多个宇宙的量子态之间的纠缠,为我们提供了一个全新的范式,为宇宙学中传统上未解决的问题打开了新的途径。更确切地说,是宇宙学常数、时间箭头和边界条件的选择等问题。它还鼓励我们对主要哲学思想采取新的观点。在这一章中,我们将介绍宇宙间纠缠的主要特征,并从量子多重宇宙场景为我们提供的新视角来解决宇宙学的传统问题。总之,必须对整个多元宇宙的量子态施加适当的边界条件,这使我们能够将其解释为由纠缠的宇宙对组成。然后,可以给出单宇宙的量子力学描述,并且可以表明它可以在宇宙的能量性质中引起可观察的效应。研究了多重宇宙的边界条件对真空能量和单宇宙时间箭头的影响。作为宇宙间纠缠的结果,前者可能与观测数据相区别,后者将有利于宇宙结构的增长,主要在宇宙的早期阶段增加局部熵。宇宙间纠缠的所有这些特征最终将促使我们发展物理多元宇宙的概念,其中理论不仅可能出错,而且可以间接观察。
2012-11-27 gr-qc hep-th
Asymptotically Vanishing Cosmological Constant in the Multiverse
我们在洛伦兹时空中的多重宇宙背景下研究了宇宙学常数的问题,并证明了宇宙学常数在未来将消失。这种论证始于1989年的科尔曼,他认为欧几里得虫洞使多重宇宙划分成为宇宙学常数$Λ$的各种值的叠加,而$Λ$在$Λ=0$处有一个尖锐的峰值。然而,欧几里德分析对我们的洛伦兹时空的意义还不清楚。在此基础上,我们用WKB方法分析了洛伦兹时空中多重宇宙的量子态,并通过追踪其他宇宙的情况计算了我们宇宙的密度矩阵。我们的结果预言了消失的宇宙学常数。科尔曼通过作用本身获得了$Λ=0$的增强,而在我们的洛伦兹分析中,类似的增强来自宇宙波函数中$e^{iS}$的前沿因子,它在WKB近似中处于下一个领先阶。
2011-04-21 gr-qc hep-ph hep-th
Emergence of Four Dimensions in the Causal Set Approach to Discrete Quantum Gravity
人们可以通过简单地假设我们的宇宙是四维的来开始像现在这样的研究。这样做有充分的理由。经验、观察和实验都表明,我们生活在一个四维宇宙中。另一种方法是证明四维是从一个合理的宇宙或多元宇宙模型中自然产生的。在第一节回顾了离散量子引力的因果集方法之后,我们将在第二节讨论四维的出现。我们将看到,出现了某些四个的模式,这表明引入了一个四维离散流形。在后面的章节中,我们将讨论这个引入的框架的一些后果。特别是,我们将证明量子振幅可以用来描述一个多重宇宙动力学。此外,一个自然幺正算子连同能量,位置和动量算子将被引入和研究他们的性质。
2015-02-08 gr-qc
Testing the Everett Interpretation of Quantum Mechanics with Cosmology
在这个简短的说明中,我们认为,与仍然经常说的相反,量子力学的埃弗雷特多世界解释在原则上不是不可能检验的。它实际上并不比大多数其他类型的多元宇宙理论更难(但也不容易)进行测试。我们也提醒为什么多元宇宙的场景可以被证伪。
2015-01-22 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Probabilities in the inflationary multiverse
暴胀宇宙学导致了一个“多元宇宙”的图景,涉及无限数量(空间无限)的后暴胀热化区域,称为口袋宇宙。在有许多真空的理论背景下,例如弦论的景观,自然界的有效常数在暴胀期间被量子过程随机化。我们讨论了每个口袋宇宙中的常数的体积分布的解析估计。这是基于这样的猜想,即场分布在扩散区近似遍历,此时场的动力学由量子涨落(而不是经典漂移)主导。然后,我们提出了一种方法来确定不同类型的口袋宇宙的相对丰度。这两种成分结合成一个表达式的常数分布在口袋宇宙的所有类型。
2005-11-27 astro-ph gr-qc hep-th
Classical Anthropic Everett model: indeterminacy in a preordained multiverse
虽然最终是由量子理论的考虑所驱动,但埃弗雷特的多世界思想在经典极限下仍然有效。然而,为了适用,它必须在任何情况下与适当的人择原理一起应用,其精确表述涉及人择商,该人择商对于成年人可以归一化为1,但对于婴儿和其他动物则会更低。结果是一个确定性的多元宇宙,其中唯一的机会功能是一个人的特定身份的规范。
2012-03-05 gr-qc physics.hist-ph quant-ph
Origin of probabilities and their application to the multiverse
我们使用简单的模型来论证,概率的所有成功的实际应用都起源于我们周围微观物理世界的量子涨落,通常传播到宏观尺度。因此,我们声称没有物理上证实的完全经典的概率论。我们评论这种观点的一般含义,并特别质疑经典概率论的应用宇宙学的情况下,已知的关键问题没有量子答案。我们认为,这里发展的思想可能提供了一条出路的臭名昭著的措施问题的永恒的通货膨胀。
2014-11-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantization of the Universe as a Dirac Particle: Geometrical Unification of Gravitation, Dark Energy and Multiverses
本文研究了一个含有暗能量分量的Friedmann-Robertson-Walker宇宙。拉格朗日为这个系统,以下称为弗里德曼-罗伯逊-沃克-quintessence(FRWq)系统,提出。它表明,经典拉格朗日再现通常的两个(二阶)动力学方程的半径的宇宙和quintessence标量场以及(一阶)约束方程。值得注意的是,经典场(暗能量)与tlaplon场(出现在时空扭曲的动力学理论中)有关。我们的方法自然地统一了引力和暗能量,因为它得到的拉格朗日量和运动方程是一个相对论性粒子运动的二维共形平坦的时空,而共形度规因子是有关的暗能量标量场的潜力。我们继续在三个不同的方案中对系统进行优化。首先,我们假设宇宙是一个无自旋的粒子(因为它在文献中很常见),得到一个由克莱因-戈登方程描述的宇宙的量子理论。第二,我们进一步推进量子化方案,假设宇宙是一个狄拉克粒子,从而构建相应的狄拉克和马约拉纳理论。我们用不同的理论计算宇宙尺度因子的期望值。它们取决于所使用的量化方案的类型。狄拉克和马约拉纳计划之间的差异突出。不同的量化程序的影响进行了讨论。最后,对狄拉克和马约拉纳量子化宇宙的多重宇宙理论的可能后果进行了简要的考虑。
2017-08-22 gr-qc
Non-Gaussianities as a Signature of Quantumness of Quantum Cosmology
Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);National Centre for Nuclear Research(国家核研究中心);Sorbonne Université(索邦大学)
本文研究了将量子力学规则应用于宇宙学系统不可避免导致多宇宙态,揭示了原始涨落中特定非高斯特征的存在,并通过计算三谱证明多宇宙场景在宇宙扰动中的可检验性。
2025-03-18 astro-ph.CO gr-qc
Solving the Naturalness Problem by Baby Universes in the Lorentzian Multiverse
我们提出了一个解决方案的自然性问题的背景下,没有人择参数的多重宇宙波函数。如果在路径积分中加入微观虫洞结构,波函数就变成了具有不同耦合常数(如宇宙学常数、Higgs势参数等)的宇宙的叠加,我们分析了多重宇宙的量子态,并计算了一个宇宙的密度矩阵。我们表明,由虫孔诱导的耦合常数是固定的,在这样一种方式,使密度矩阵最大化。特别是,宇宙学常数,这在一般情况下是依赖于时间的,是这样选择的,它采取一个非常小的值在遥远的未来。我们还讨论了在这方面的规范层次问题和强CP问题。我们的研究预测希格斯粒子的质量为140 \pm 20 GeV,θ=0。
2012-01-24 gr-qc hep-ph hep-th
Extended Rindler Spacetime and a New Multiverse Structure
这是一系列论文中的第一篇,在这些论文中,我们使用时空中量子场传播的解析性质来揭示一个新的多重宇宙几何,当经典几何具有视界和/或奇点时。本文提出的多元宇宙概念的性质和起源,是由耦合到引力的标准模型中的场共享的,不同于多元宇宙的其他概念。通过分析性,我们能够在宇宙之间建立确定的关系。在这篇论文中,我们说明了这些性质的扩展Rindler空间,而黑洞时空和宇宙学几何的迷你超空间(见附录B)将出现在以后的论文。在经典的广义相对论中,扩展的林德勒空间等价于平坦的闵可夫斯基空间;它由(u,v)光锥坐标中的四个楔形的并集组成,如图10所示。(一).在量子力学中,波函数是(u,v)的解析函数,它对在视界u=0或v=0处的分支点敏感,分支切割附着在它们上面。波函数是由解析性唯一地定义在切割解析(u,v)时空中的无限个片上。这种结构自然地被解释为相同的闵可夫斯基几何或宇宙的无限堆叠,通过分支切割的解析性彼此连接,使得当(u,v)在任何片上解析地延续到实轴时,每个片代表不同的闵可夫斯基宇宙。我们在本文中表明,在没有相互作用的情况下,信息不会从一个Rindler表流到另一个。相比之下,对于永恒的黑洞时空,它可以被看作是包括引力相互作用的林德勒的修改,解析性表明信息是如何由于流向其他宇宙而丢失的,由于黑洞奇点而产生的额外分支点和切割。
2018-03-19 gr-qc hep-th
Quantum cosmology of a conformal multiverse
本文研究了具有共形耦合无质量标量场的均匀各向同性时空的宇宙学。我们找到了弗里德曼方程的六种不同解,它们代表了六种不同类型的宇宙,所有这些宇宙都沿着复时间轴周期性分布。从经典的角度来看,它们被孤立,被代表量子力学势垒的欧几里得区域分开。然而,从量子力学的角度来看,宇宙的状态通过欧几里得瞬子隧道并突然跃迁到另一个时空状态的概率是非零的。我们计算这种和其他非本地的过程,如创造的宇宙纠缠对,一般来说,在多体纠缠态的过渡概率。我们在Wheeler-DeWitt方程的形式下得到了单个宇宙的量子态,并给出了描述在deSitter背景时空中传播的标量场的量子力学的宇宙的半经典态.我们表明,物质场的量子力学的叠加原理是宇宙的半经典描述的一个新兴特征,例如,在时空泡沫中是无效的。我们使用第三量子化形式主义来描述创建一个纠缠对宇宙的相反符号的动量共轭的比例因子。纠缠对的每个宇宙都代表了一个膨胀的时空,这是内部观察者在粒子物理实验中所经历的WKB时间。我们计算的有效值的弗里德曼方程的背景时空的两个纠缠的宇宙,因此,纠缠将在其膨胀率的影响.
2017-06-19 gr-qc hep-th
The interacting multiverse and its effect on the cosmic microwave background
我们研究了一个玩具模型的多重宇宙组成的规范量子化的宇宙,相互作用的基础上的一个领域理论制定的惠勒-德维特方程的量子水平。这种相互作用导致了单个宇宙演化中暴胀前阶段的出现。我们分析了模型中的标量扰动,并计算了暴胀前相位对这些扰动的功率谱的影响。结果是,在大尺度上存在功率抑制,这可以很好地描述普朗克2018年宇宙微波背景各向异性的数据,因此可以表明观察到的四极不一致的可能解决方案。
2019-02-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Emergent Spacetime: Reality or Illusion?
当代物理学已经揭示了越来越多的证据表明,涌现不仅可以应用于生物学和凝聚态系统,而且可以应用于引力和时空。我们观察到,非对易时空必然意味着涌现时空,如果时空在微观尺度上应被视为非对易的。由于突现时空是量子引力的一个新的基本范式,因此有必要重新审视从突现时空的观点引入多重宇宙假设的所有理论基础。我们认为,突现时空当然开辟了一个新的视角,可能削弱所有的理论基础,介绍多元宇宙的图片。此外,突现时空可能会把我们从亚稳态多元宇宙的末日中拯救出来,就像量子力学从经典原子的灾难性坍缩中拯救出来一样。
2015-04-02 gr-qc hep-ph hep-th
Birth of the Universe from the Multiverse
公平地说,我们对自然的理解中最深的奥秘是我们宇宙的诞生。在过去的几十年里,大部分的困境来自于宇宙从高能大爆炸开始的概率非常小,与任何其他事件成核的概率相比。为什么大爆炸宇宙学的可能性要比现在的冷宇宙核化的可能性小$10^{10^{123}}$倍,同时又积累了与天体物理学数据如此精确的一致性呢?为什么我们没有看到其他的成核,如果让机会,似乎压倒性地超过我们?在这里,我讨论的观点,初始条件的选择可以有意义地解决,只有在多重宇宙的框架内,大爆炸膨胀的原因是首选的其他事件在于量子动力学的景观的初始补丁。平衡动力学选择了“幸存者”宇宙诞生在高能量和“终端”宇宙在低能量。我简要回顾了这个理论的可检验的预测,特别是在2007年观察到的巨大空洞。第二部分着重于扩展的框架,特别是定义多元宇宙所需的一套假设。
2008-09-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Pre-inflation from the multiverse: Can it solve the quadrupole problem in the cosmic microwave background?
我们分析了一个量子玩具模型的宇宙进行永恒的通货膨胀使用量子场论公式的惠勒-德维特方程。这种所谓的第三量子化方法导致了这样一种图景,即永远膨胀的宇宙被转换成一个多重宇宙,在这个多重宇宙中,子宇宙被创造出来,并在达到渐近的德西特阶段之前在它们的演化中表现出一个独特的阶段。因此,从这些子宇宙之一的角度,我们可以分析自然产生的前暴胀阶段。假设我们的可观测宇宙是由这些子宇宙中的一个子宇宙所代表,我们计算了这个前暴胀阶段如何影响宇宙微波背景(CMB)的各向异性功率谱,并分析了它是否能解释观测到的大尺度功率谱的差异,即CMB中的四极问题。虽然这个问题的答案是否定的,在这里分析的具体模型,我们指出这个问题的一个可能的解决方案。
2018-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cyclic multiverses
利用由于宇宙学中基本常数的变化而引起的奇点正则化的思想,我们研究了循环宇宙模型。我们发现两个模型的振荡和非奇异的质量密度和压力(“非奇异”反弹)正则化的变化引力常量$G$,尽管尺度因子的演变是振荡的,并具有尖锐的转折点(“奇异”反弹)。违反(大爆炸)和非违反(幻影)零能量条件模型出现。然后,我们将这个想法扩展到包含循环的个体宇宙的多元宇宙,这些宇宙的熵要么增加,要么减少,但保持净熵不变。为了深入理解这一关键思想,我们考虑了两个“平行”宇宙具有相同几何演化的双重宇宙,但它们的物理演化(物理耦合常数$c(t)$和$G(t)$)不同。一个有趣的观点是,在最大膨胀点有可能交换宇宙--这一事实在量子宇宙学中已经被注意到了。类似的情况也可能在Brans-Dicke理论的框架内,其中变化的$G(t)$被动态Brans-Dicke场$ϕ(t)$取代,尽管这些理论略有不同。
2016-07-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Super-Group Field Cosmology
本文构造了一个群场宇宙学模型。该模型的非相互作用部分的经典运动方程产生了充满标量物质场的均匀各向同性宇宙的圈量子引力的哈密顿约束。相互作用代表由于宇宙的连接和分裂而发生的拓扑变化过程。多重宇宙中的这些宇宙被假设同时服从玻色子和费米子统计,因此超对称多重宇宙是用超空间形式主义构建的。我们还在这个模型中引入了规范对称性。超对称性和规范对称性是在第三量子化场的水平上引入的,而不是在第二量子化场的水平上。这是第一次在第三量子化场的水平上讨论超对称性。
2012-09-17 gr-qc
The Multiverse: a Philosophical Introduction
本书从哲学导论角度评估了多重宇宙理念的三个版本——逻辑可能世界、量子理论Everettian解释的量子态分支与暴胀宇宙学泡泡,并分别深入探讨可能世界、偶然性与解释的哲学问题。
2025-05-29 gr-qc physics.hist-ph quant-ph
Quantum collapse as undecidable proposition in an Everettian multiverse
本文将量子测量中的波函数坍缩解释为埃弗雷特多世界图景下内部观察者面对的哥德尔式不可判定命题,从而揭示宇宙描述与模拟的根本局限。
2024-01-24 gr-qc math-ph math.MP
Multiverse as an ensemble of stable and unstable Universes
根据实验结果对希格斯粒子和顶夸克质量的估计,$m_{H} \simeq 125.10 \pm 0.14$ [GeV]和$m_{t} \simeq 172.76 \pm 0.30$ [GeV]将标准模型置于亚稳真空区域。希格斯真空的亚稳性的一个后果是,它会导致早期宇宙中电弱真空的衰变,并带来灾难性的后果。可能发生的是,某些宇宙足够幸运,能够在典型衰变(即指数衰变)的时间中幸存下来,并且活得更长。这意味着分析允许这种情况的条件是合理的。本文从不稳定态的量子理论的观点出发,分析了具有不稳定真空的宇宙系综的性质。我们发现了表征亚稳态的一些量的对称关系。我们还发现了一个关联的衰变率,${\itΓ}$的亚稳真空状态与哈勃参数$H(t)$,这可能有助于解释为什么宇宙与不稳定的真空寿命比正则衰变时间不需要衰变。
2023-02-03 gr-qc hep-ph
Entanglement entropy at critical points of classical evolution in oscillatory and exotic singularity multiverse models
利用第三量子化理论,我们研究了在标准均匀各向同性宇宙学框架内成对宇宙的量子纠缠。特别是,我们调查纠缠量(熵,温度)周围的最大值,最小值和拐点的经典演化。从以前的作品的新颖之处是,我们展示了如何在扩展的minisuperspace参数化的尺度因子,此外,由无质量的标量场的纠缠变化。我们研究的纠缠量的宇宙经典表现出大爆炸和其他比大爆炸(异国情调)奇点,如大刹车,大冻结,大分离,和小撕裂。当考虑标量场时,我们发现纠缠熵在大爆炸奇点处是有限的,在膨胀的极大值或极小值处发散。对于奇异奇异模型,我们发现在所有的临界点和奇异点处的纠缠熵或温度要么是有限的,要么是无限的,但它永远不会消失。这表明,一对宇宙中的每一个都纠缠到了一定程度,纠缠量是衡量系统量子性的参数。除了von Neumann纠缠熵外,我们还检验了Tsallis和Renyi纠缠熵的行为,发现它们的行为与量子度的度量相似。最后,我们发现,纠缠熵和哈勃参数(经典的标志着宇宙演化的特殊点)之间的最佳拟合关系是对数形状,而不是多项式,因为人们可以最初预期的。
2020-09-29 gr-qc hep-th
Quantum Mechanics, Spacetime Locality, and Gravity
量子力学在基本层次上引入了概率的概念,产生了测量问题。另一方面,宇宙学的最新进展导致了“多元宇宙”的图景,在这个图景中,我们观测到的宇宙只是众多宇宙中的一个,在定义概率时带来了明显的任意性,称为测度问题。在本文中,我们讨论这两个问题是如何密切联系在一起的,发展了一个完整的图片量子测量和宇宙历史的量子力学宇宙。一方面,量子力学消除了在多重宇宙中定义概率的任意性,正如arXiv:1104.2324中所讨论的那样。另一方面,多重宇宙通过提供一个无限维的希尔伯特空间,允许理解为什么我们观察到一个遵守一致物理定律的有序世界。这导致了量子测量的不可逆性,尽管事实上多重宇宙态的演化是幺正的。为了正确地描述宇宙动力学,我们需要确定引力系统的希尔伯特空间的结构。我们认为,为了保持时空的局部性,动力学时空的希尔伯特空间必须只定义在有限的时空区域:从一个固定的参考系看,在(拉伸)的视视界内和视视界上。这个要求来自于消除在广义相对论的、全局的自然时空描述中的所有冗余和过度计数。它负责视界互补性以及视界/时空的“观察者依赖性”-这些现象的出现代表了相关希尔伯特空间中参考系的变化。这可以被看作是量子引力背景下庞加莱变换的扩展,因为洛伦兹变换被看作是伽利略变换的扩展。
2012-05-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph