Holographic equipartition and the maximization of entropy
宇宙的加速膨胀可以解释为满足全息均分的趋势。它可以用一个简单的定律来表示，$ΔV = Δt\left(N_{surf}-εN_{bulk}\right),$其中$V$是普朗克单位的哈勃体积，$t$是宇宙时间普朗克单位，$N_{surf/bulk}$是宇宙视界/体积上的自由度。我们表明，这种全息均分定律有效地意味着熵的最大化。在宇宙学的背景下，一个遵守全息均分定律的系统表现为一个普通的宏观系统，它会进入最大熵的平衡态。我们考虑了宇宙的标准$Λ$ CDM模型，并证明了它与全息均分定律是一致的。通过分析熵的演化过程，我们发现它也会向最大熵的平衡态发展。
2017-08-28 gr-qc
On the degrees of freedom of a black hole
通过考察黑洞是否满足能量均分定理，我们发现，以前为宇宙视界引入的自由度概念，在史瓦西和克尔黑洞的情况下是有意义的。然而，对于Reissner-Nördstrom和Kerr-Newman黑洞，这个概念是不成立的。
2020-01-16 astro-ph.HE gr-qc hep-th
A cosmic accelerated scenario based on degrees of freedom of the spacetime
最近的一些研究表明，时空中的体自由度和表面自由度之间存在全息关系。此外，视界上的熵可以对体自由度产生熵力效应。本文基于熵力和渐近全息均分的思想，探讨了宇宙的动力学演化规律，并进一步分析了当前模型的热力学性质。得到了与天文观测相一致的宇宙年龄、光度距离与红移因子和减速参数的关系。此外，对于宇宙到目前为止的演化历史，我们可以在不引入暗能量的情况下很好地解释宇宙的年龄和加速膨胀的机制。我们还证明了广义热力学第二定律、能量平衡条件和能量均分关系始终成立。更重要的是，能量平衡条件实际上是时空的体自由度和表面自由度之间的全息关系。最后，对能量条件进行了分析，证明了当$t\leq2t_{0}$（其中$t$为时间参数，$t_{0}$为宇宙年龄）满足弱能量条件时，强能量条件总是不成立的.
2021-07-22 gr-qc hep-th
General Relativity from a Thermodynamic Perspective
我证明了空间大块区域中的引力动力学可以与该区域边界的热力学描述相联系，从而为经典广义相对论的几个数学特征提供了清晰的物理解释：（1）包含在体区域中的Noether电荷，与特定的时间演化矢量场相关联，有一个直接的热力学解释为重力热含量的边界面。(2)这个结果反过来又表明，所有静态时空都保持全息均分;在这些时空中，边界的自由度等于整体的自由度。(3)在一般的演化时空中，引力动量的变化率与体积自由度和边界自由度之间的差异有关。正是这种对全息均分的背离驱动了时空的时间演化。(4)当运动方程成立时，（自然定义的）重力加物质的总能量将等于边界热含量。(5)在激发需要一个替代的描述重力（如果我们必须解决的宇宙学常数的问题），我描述了一个热力学变分原理的基础上零表面，以实现这一目标。零面的引力热密度的概念自然产生于与零汇有关的Noether荷。零面变分原理实际上是将物质加引力系统的总热含量取极值。这一主题和影响的几个变化进行了说明。[摘要]
2014-10-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological model from the holographic equipartition law with a modified Rényi entropy
宇宙学方程最近由Padmanabhan从宇宙空间的膨胀中推导出来，宇宙空间的膨胀是由于空间区域中表面和体积上的自由度之间的差异。在这项研究中，一个修改后的雷尼熵适用于Padmanabhan的“全息均分定律”，通过考虑Bekenstein-霍金熵作为一个非广泛的Tsallis熵，并使用原始雷尼熵的对数公式。因此，加速度方程包括一个额外的驱动项（如随时间变化的宇宙学项）可以在一个均匀的，各向同性的，空间平坦的宇宙。当数学上满足一个特定的条件时，额外的驱动项被发现是类常数的，就好像它是一个宇宙学常数。有趣的是，类常数项的阶数自然与观测所测得的宇宙学常数的阶数一致，因为特定的条件限制了类常数项的值。
2017-03-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Brown-York quasilocal energy in Lanczos-Lovelock gravity and black hole horizons
在广义相对论中，准定域能量的标准候选者是布朗-约克能量，它本质上是一个二维的表面积分，其外在曲率位于平坦时空的类空超曲面的两个边界上。几年前，我们中的一个人已经证明，黑洞视界是由引力能和非引力能均分来定义的。利用准定域Brown-York能的上述定义，我们验证了广义相对论中关于静态带电和带电轴对称黑洞的均分猜想。我们进一步将Brown-York形式推广到Lanczos-Lovelock引力理论的所有阶，并验证了d= 2 m +2维纯Lovelock荷电黑洞的猜想，其中m是Lovelock作用量的阶数.事实证明，均分猜想只适用于纯洛夫洛克，而不适用于爱因斯坦-洛夫洛克，黑洞。
2015-12-04 gr-qc hep-th
How are the degrees of freedom responsible for entropy in BTZ spacetime?
本文讨论了用纠缠熵方法研究熵与自由度（dof）离视界的位置（近/远）的关系。我们试图通过结合对数和幂律修正来理解激发态面积定律的物理偏差。结果表明，视界附近的自由度对系统基态总熵有贡献，而远离事件视界的自由度对系统激发态有贡献。
2022-08-24 gr-qc hep-th
Noether Current, Black Hole Entropy and Spacetime Torsion
我们证明，与爱因斯坦引力的任何其他非平凡修改不同，时空扭转的存在是否会影响黑洞熵。这个理论是同形不变性的，它导致了诺特流，从而导致了诺特荷，它可以与时空的热含量相关联。此外，时空继承挠率的演化可以用适当定义的表面自由度和体自由度之间的差异来编码。对于静态时空，表面自由度和体自由度重合，导致全息均分。这样做，我们可以看到表面自由度源自视界面积，很明显时空挠率对表面自由度没有贡献，因此也不会对黑洞熵有贡献。我们进一步表明，在扭转的存在下的引力哈密顿量不继承任何扭转依赖的边界项，因此第一定律起源于变化的哈密顿量，涉及熵的面积。这再次证实了我们的观点，即挠率并不改变黑洞的熵。
2018-11-01 gr-qc hep-th
Quantum degrees of freedom of a region of spacetime
全息原理和德西特空间的热力学表明，与任何有限体积空间区域相关的基本自由度的总数可能是有限的。然而，短距离截断的朴素图景很难与时空的动力学性质相容，更不用说与洛伦兹不变性相容了。把空间区域看作一般的“子系统”可能有助于澄清这个问题。在通常的量子场论中，空间区域实际上与把整个希尔伯特空间分解成"子系统“的张量积有关，但是这种分解是先验的，基本自由度从一开始就被时空点标记了。我们提出了一种新的策略，以确定“局部区域”作为"子系统“的方式，这是固有的总希尔伯特空间动力学的量子态的字段。
2005-11-29 gr-qc hep-th quant-ph
Simultaneous Hamiltonian Treatment of Class A Spacetimes and Reduction of Degrees of Freedom at the Quantum Level
我们考虑一般空间均匀时空的量子化属于一个任意的，但固定的A类Bianchi型。利用量子形式的动量约束所提供的信息，我们把$C^α_{βγ}$和$γ_{αβ}$的两个最简单的收缩以及$γ_{αβ}$的行列式作为变量;这样，我们就得到了用这些量表示的波函数的方程。这一事实使我们能够以统一的方式对待所有的A类宇宙学。对于这些时空，所用的拉格朗日量正确地再现了爱因斯坦的方程。我们还讨论了实施简化ansätzen在量子水平上的方式，尊重缩放的二次哈密顿约束。
2002-10-10 gr-qc hep-th
On the Degrees of Freedom of $R^2$ Gravity in Flat Spacetime
本文用Stueckelberg重写和直接考察度规微扰两种方法研究平直时空中$R^2$引力的自由度，发现纯理论无自由度，并证明完整与纯理论的表观不连续性仅为微扰假象。
2023-11-24 gr-qc hep-th
Energy stored on a cosmological horizon and its thermodynamic fluctuations in holographic equipartition law
我们的宇宙有望最终接近德西特宇宙，其视界被认为处于热平衡。本文利用全息均分定律研究了视界上的能量及其热力学涨落。首先，它被证实，一个平坦的弗里德曼-罗伯逊-沃克宇宙接近德西特宇宙，使用接近λ冷暗物质（$Λ$ CDM）模型的宇宙学模型。然后，根据全息均分定律，由de Sitter宇宙的哈勃视界上的能量计算了哈勃体积的能量密度。德西特宇宙的能量密度是常数，能量密度的量级与观测到的宇宙学常数的量级一致。其次，研究了视界上能量的热力学涨落，假定在热平衡态附近有稳定的涨落。正则系综的波动的标准制定适用于德西特宇宙的哈勃视界。能量的热力学涨落是一个普适常数，对应于普朗克能量，而与哈勃参数无关。相反，能量的相对涨落可以用单自由度能量与普朗克能量之比来表征。目前，相对涨落的量级应该在从讨论宇宙学常数问题得出的一个偏差范围内，即大约从$10^{-60}$到$10^{-123}$的范围。目前的结果可能意味着存储在哈勃视界上的能量与一种有效的暗能量有关，而可以“最大限度地”存储在视界上的能量可能表现得好像它是一种有效的类真空能量在一个扩展的全息均分定律。
2022-02-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Finite entanglement entropy from the zero-point-area of spacetime
对有视界时空中量子场的纠缠熵S的计算表明，一般情况下，S（a）与视界面积A成正比，S（b）是发散的.我认为，即使在平坦时空中的林德勒视界的情况下也会出现这种分歧，这是视界热力学和引力动力学之间深刻联系的另一个迹象。从突现引力的角度来看，这种联系是可以接受的，面积元在均分值附近的涨落将导致一个最小的面积量子，其数量级为L_P^2，它将作为这种发散的调节器。在一个将L_P^2作为时空零点面积的特殊规定中，这确实发生了，并且纠缠熵的发散被正则化，导致S与爱因斯坦引力中的（A/L_P^2）成正比。在更一般的引力模型中，微观自由度的表面密度是不同的，这导致了一个修改的正则化过程和纠缠熵的可能性-当适当正则化时-匹配沃尔德熵。
2010-08-27 gr-qc hep-th
Quantum entanglement and the non-orientability of spacetime
我们认为，在广告/CFT对应的背景下，在CFT侧的纠缠度决定的对偶全球时空的空间和时间的方向。也就是说，与场论的纠缠副本对应的整体时空对偶是不可定向的，而CFTs的乘积态导致了可定向的时空。因此，解开两个CFT副本之间的自由度意味着，在引力方面，从不可定向的时空过渡到具有确定的空间和时间取向的时空，从而是可定向的时空。我们的结论表明，拓扑结构的变化所引起的减少两套自由度之间的纠缠对应于一个拓扑吹落操作。
2020-09-09 gr-qc hep-th
Spacetime thermodynamics without hidden degrees of freedom
雅各布森的一个著名成果是从温鲁的温度、贝肯斯坦-霍金熵和克劳修斯关系推导出爱因斯坦方程。这已经被反复作为证据解释爱因斯坦的方程作为状态方程的未知自由度的基础度量。我们证明了Jacobson结果的一个不同的解释是可能的，这并不意味着额外的自由度的存在，并遵循仅从引力的量子性质。我们引入量子引力阿达玛态的概念，它产生了完整的局部引力热力学。
2014-01-21 gr-qc
Quantum inequalities for the free Rarita-Schwinger fields in flat spacetime
利用Fewster等人发展的方法，我们得到了四维Minkowski时空中自由质量自旋${3\over 2}$ Rarita-Schwinger场的一个量子不等式.我们对Rarita-Schwinger场的量子不等式界比自旋- ${1\over 2}$ Dirac场的量子不等式界弱2倍。这一事实与其他量子不等式所获得的各种其他作者的领域的整数自旋（玻色子场）使用类似的方法导致我们猜想，在平坦的时空，分别为玻色子和费米子场，量子不等式的界限变得越来越弱的自由度的数量增加的领域。一个合理的物理原因可能是场的自由度越多，产生负能量的自由度就越大，因此量子不等式的束缚就越弱。
2003-12-16 gr-qc hep-th
A quantum oscillator model for entropic gravity
在Verlinde的熵引力理论中，内部自由度是用“位”来表示的，但“位”的微观来源至今不明。在这个方向上，我们采用量子谐振子来简单地模拟内部自由度。在该模型中，均温关系在低温下得到了修正。牛顿定律和泊松引力方程在小距离上重现，但在大距离上得到明显的修正。探讨了该模型的引力几何化，从而对爱因斯坦方程进行了修改。
2013-04-11 gr-qc hep-th
Barrow black hole corrected-entropy model and Tsallis nonextensivity
关于霍金辐射的量子方案给了我们一个宝贵的线索，即黑洞的温度与其面积引力直接相关，而其熵与视界面积成正比。这些结果表明，热力学与引力之间存在着深刻的联系。最近引入的背空穴熵的Barrow公式，受时空几何的影响，通过Barrow指数$Δ$显示量子涨落效应，其中$Δ=0$表示通常的时空，其最大值$Δ=1$表征分形时空。量子涨落是造成这种分形的原因。圈量子引力方法提供了对熵的对数修正。这种修正是由量子和热平衡涨落引起的。本文分析了量子涨落对Barrow黑洞几何的非广延量子效应。我们讨论了Tsallis的公式，这个数学修正的Barrow熵构造均分定律。此外，我们得到了一个主方程，提供了均分律的Tsallis $q$参数的任何值，我们分析了几种不同的情况。之后，计算热容量，并进行热稳定性分析作为主要参数的函数，即所谓的前因子之一，$q$和$Δ$。
2020-09-21 gr-qc
Black hole mergers as probes of spacetime's condensed degrees of freedom?
Space Pole；Dept. of Physics and Astronomy, Ghent University（根特大学物理与天文系）
本文通过黑洞合并事件的支持，提出将黑洞视为时空热力学自由度的凝聚体，从而解释黑洞质量、熵和内部（非）奇点等概念。
2026-05-18 gr-qc
Partially Massless Graviton on Beyond Einstein Spacetimes
我们证明了部分无质量的引力子可以在一个大的时空集合上传播，而这个时空集合不是爱因斯坦时空。从最近建立的一个大质量引力子在任意时空上传播正确数量的自由度的理论出发，我们首先给出了导致没有第六个自由度的标量约束的完整的显式形式。然后，我们列出了约束完全满足的一般条件，使得存在标量规范对称性，这使得引力子部分无质量。如果我们假设时空是里奇对称的，这些公式就简化了。在这个假设下，我们发现明确的非爱因斯坦时空允许部分无质量引力子的传播。
2018-08-29 gr-qc hep-th
Newton's gravitational coupling constant from a quantum of area
本文推广了牛顿引力耦合常数G的计算。这种推广使得“二维空间的原子”具有内部空间的整数维d_{atom}成为可能，其中排除了d_{atom} =1的情况。给定面积为l^2的量子，G的最终公式与整数d_{atom}的对数成反比。所用的概括可以解释为对引力的微观自由度的能量均分定律的修正，表明这些自由度本身之间存在某种形式的长程相互作用。
2012-02-19 gr-qc hep-th
Post-Riemannian Merger of Yang-Mills Interactions with Gravity
我们证明了后黎曼时空可以容纳杨-米尔斯原型的内部对称结构，使得内部对称成为时空本身的一个组成部分。这种结构将内部自由度包裹在时空中，将这些自由度的测量与时空的框架几何规范相结合。特别是，我们证明了三个时空结构的身份，现在成为“污染”的内部自由度，保持不变的内部规范变换。在Weyl Cartan时空中，理论恢复了爱因斯坦方程的原始形式，其中规范场源在r.h. s上。在l.h.s上确定时空的几何形状及其诱导的场。在更一般的情况下，我们确定了新的贡献弱幅度之间的相互作用杨米尔斯场和重力。我们在这里提出的时空与内部自由度的合并不受通常的科尔曼-曼杜拉考虑的约束。
2001-09-05 gr-qc hep-th math-ph
$f(T)$ Gravity: Background Dependence and Propagating Degrees of Freedom
本文研究$f(T)$引力中依赖时空的Lorentz变换对FLRW和Bianchi I背景及微扰的影响，发现两种背景下引力部分均仅有两个场传播。
2025-05-12 astro-ph.CO gr-qc
Building up spacetime with quantum entanglement
本文基于0907.2939论证经典连通时空源于量子引力非微扰描述中的量子纠缠，解纠缠会使时空区域分离，并可用标准纠缠度量量化。
2025-07-07 gr-qc hep-th quant-ph
Shear-free Null Quasi-Spherical Spacetimes
本文研究了在零准球坐标条件下的剩余规范自由度，其中空时允许一个膨胀的无切变的零叶理。自由度由每个坐标球上的助推和旋转组成，对应于每个球上的惯性系规范。对于加速的闵可夫斯基、史瓦西和罗宾逊-特劳特曼时空，得到了包含任意二元函数的显式公式。这些例子将是有用的测试度量在数值相对论。
1997-05-28 gr-qc
Quantum Spacetime and the Universe at the Big Bang, vanishing interactions and fading degrees of freedom
正如arXiv：1501.03298所讨论的，物理学认为，接近宇宙学奇点，有效普朗克长度发散，因此“量子点”变得无限延伸。我们认为，作为一个结果，在时间的起源时空可能会有效地减少到一个单一的点和相互作用消失。这最后一点得到了两种不同方法中相互作用量子场的证据的支持：在“量子点”处评估的场算子收敛到零，并且在杨费尔德曼方法中用于相互作用场的最低阶表达式也收敛到零，而，在所有的订单，我们发现收敛到零的相互作用场算子获得的微扰代数量子场论适应方法，量子时空，在arXiv：1906.05855中引入了有效拉格朗日量的新图像。这个新的图片维护紫外有限的微扰膨胀，但也允许我们证明在绝热极限的收敛。S矩阵本身是否收敛于1，以及有效普朗克长度发散的极限是唯一的初始条件还是无法达到的极限，这仍然是一个悬而未决的问题，只有不同的渐近性才重要。
2020-04-09 gr-qc hep-th math-ph
Massive spin-2 field in arbitrary spacetimes -- the detailed derivation
给出了在任意几何时空中传播的5自由度质量自旋为2的自由场的自洽理论。我们通过线性化四分体形式的无鬼质量引力方程得到了这个理论。该理论是由一个非对称的秩2张量，其16个组件满足11个约束隐含的方程参数化。当限制在爱因斯坦空间时，这个理论再现了大质量引力子的标准描述。在一般时空中，理论并没有显示出无质量的极限，并且总是传播五个自由度，即使对于消失的质量参数。我们说明了这些功能的一个明确的计算均匀和各向同性的宇宙背景。事实证明，如果自旋为2的粒子质量足够大，它们总是稳定的，因此它们可能是黑暗之母的一部分。
2018-04-05 gr-qc hep-th
Comments on quantum gravity and entanglement
在这篇笔记中，我们试图提供一些见解的结构的非微扰描述的量子引力使用已知的例子规范理论/引力对偶。我们认为，在熟悉的例子中，时空的量子描述可以与流形结构相关联，在流形结构中，时空的特定碎片与特定量子系统中的状态或密度矩阵相关联。我们认为微观自由度之间的量子纠缠在非微扰自由度的对偶时空的出现中起着至关重要的作用。特别是，至少在某些情况下，经典连通时空可以被理解为不连通时空的特定量子叠加。
2010-03-23 gr-qc hep-th quant-ph
The Kinetic Theory of the Mesoscopic Spacetime
在介观尺度上--介于宏观的、经典的、时空的几何结构和微观的、量子的、时空的结构之间--人们可以识别几何结构的态密度，它是由时空中存在零点长度引起的。这种时空离散性也将内部自由度与每个事件联系在一起，以恒定范数的波动向量的形式。平衡态，对应于几何态加上物质态的总密度的极值，精确地导出爱因斯坦方程。事实上，场方程现在可以被重新解释为零热耗散原理。对平衡态（由爱因斯坦方程描述）周围涨落的分析，将为量子引力提供新的见解。
2018-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Notes on Entropic Interpretation of Gravity
本文探讨了将引力解释为熵力的框架中的一些基本概念问题，并着重讨论了Verlinde的原始论文[arXiv：1001.0785]中没有强调的一些关键问题。本文解释了全息屏幕可以被赋予与其面积成正比的熵的上下文以及在时空热力学中使用均分定律的意义，热力学量如熵和温度是依赖于观察者的是解释这些问题的关键概念。粗粒化将在引力势中留下信息，这将连接不同观察者对同一物体的观点。这将有助于我们理解熵的粗粒度依赖定义和时空的性质。指出了熵界的作用方式，它与贝肯斯坦熵界和全息熵界是一致的。
2014-02-20 gr-qc hep-th
High temperature dimensional reduction in Snyder space
在本文中，我们制定了统计力学在斯奈德空间，支持存在一个最小的长度尺度。我们得到了相应的不变的刘维尔体积，适当地确定了在半经典制度的微观态的数量。结果表明，在高能区，可达微观态的数量急剧减少，以至于粒子只有一个自由度。利用Liouville体积，我们得到了变形的配分函数，并在此基础上研究了理想气体的热力学性质。证明了均分定理，当热德布罗意波长达到普朗克长度量级时，自由度的$2/3$在高温区域冻结。这种自由度的减少表明了在普朗克尺度下空间从$3$到$1$的有效维数减少。
2015-04-27 gr-qc hep-ph hep-th
Emergence of spacetime dynamics in entropy corrected and braneworld models
Padmanabhan最近提出了一个关于宇宙膨胀起源的非常有趣的新提议[arXiv：1206.4916]。他认为，空间区域中表面自由度和体积自由度之间的差异驱动了宇宙的加速膨胀，以及通过关系$% \triangle V=\triangle t(N_{\mathrm{sur}}-N_{\mathrm{bulk}})$的标准弗里德曼方程。本文首先利用广义熵修正公式$S=\frac{A}{4 L_{p}^2}+s(A)$给出了全息面自由度的一般表达式$N_{\mathrm{sur}}$。然后，作为两个例子，通过应用Padmanabhan的思想，我们提取相应的弗里德曼方程中存在的幂律和对数修正项的熵。我们还将研究扩展到RS II和DGP branworld模型，并成功地导出了这些理论中Friedmann方程的正确形式。我们的研究进一步支持了Padmanabhan建议的可行性。
2013-09-23 gr-qc hep-th
Emergence of Space and Spacetime Dynamics of Friedmann-Robertson-Walker Universe
在T. Padmanabhan认为，我们的宇宙提供了一个理想的设置，以强调宇宙空间是随着宇宙时间的进展而出现的问题，宇宙的膨胀是由于全息表面上的自由度和出现的体积之间的差异。在本文中，我们得到了高维Friedmann-Robertson-Walker宇宙的Friedmann方程。通过对高斯-邦内引力和更一般的洛夫洛克引力下的黑洞熵公式中的体积增加量和全息面上的自由度进行适当修正，得到了相应的引力理论中的宇宙动力学方程。
2012-07-03 gr-qc hep-th
Microscopic entropy of de Sitter spacetime and entropic solution to the old cosmological constant problem
Dipartimento di Fisica, Università di Cagliari（卡利亚里大学物理系）；INFN, Sezione di Cagliari（意大利国家核物理研究所卡利亚里分部）
研究共形引力中Weyl对称性破缺及爱因斯坦引力的剩余标度对称性，提出α作为德西特时空贝肯斯坦-霍金熵的微观解释，并通过重整化群流得到与观测一致的宇宙常数，给出旧宇宙学常数问题的熵解。
2026-07-02 gr-qc hep-th
Scalar-tensor theories of gravity from a thermodynamic viewpoint
本文推导标量-张量引力的 Noether 荷，将其与边界热含量及体-表面自由度均分联系起来，并揭示动力学等价表述可能具有不同热力学诠释。
2025-02-18 gr-qc
The Gravity Dual of a Density Matrix
对于某个时空上的量子场论中的一个态，我们可以通过追踪剩余的自由度，将一个密度矩阵与给定类空切片的任何子集联系起来。在AdS/CFT对应的背景下，如果原始状态具有良好经典描述的对偶体时空，那么很自然地会问，对于这样一个场论自由度子集，密度矩阵携带了多少关于体时空的信息。在本说明中，我们提供了几个约束条件的最大区域，可以完全重建，并讨论了具体的建议，这个对偶区域的几何结构。
2012-05-10 gr-qc hep-th
The end of spacetime
本文指出量子引力具有不依赖具体方法的普遍特征，时空几何是从量子引力自由度中涌现的，并借助量子信息论理解，最终主张时空并非基本实在。
2024-03-15 gr-qc
Asymptotic Behavior of a Class of Expanding Gowdy Spacetimes
对一类膨胀的真空Gowdy宇宙时空的引力波自由度进行了系统的渐近展开。在这些模型的波图描述中，引力波振幅的演化定义了目标空间中的轨道。这个轨道的周长衰减到零，表明渐近时空是空间均匀的。给出了利用目标空间中的渐进点来辨识引力波自由度的渐进宇宙学模型的处方。通过求解约束条件得到的渐近宇宙学模型的剩余度规函数是由引力波的有效能量决定的，而不是由目标空间中的渐近点决定的。
2002-07-07 gr-qc
Hidden freedom in the mode expansion on static spacetimes
我们回顾了基态的构造，重点关注真实的标量场，其动力学由一大类静态时空上的克莱因-戈登方程支配。在经典运动方程的分析中，当存在足够的等距时，通过模式展开，两点关联函数的构造归结为求解实数线的区间上的二阶常微分方程。使用斯特姆-刘维尔理论的语言，最引人注目的是这样一种情况，即这种间隔的一个端点被归类为极限圆，这在研究具有类时边界的全局双曲时空时经常发生。在这种情况下，除了初始数据，需要指定一个边界条件，既有一个定义良好的经典动力学，并选择相应的基态。在这里，我们考虑到罗宾型边界条件使用著名的结果从Sturm-Liouville理论，但我们超越了现有的文献，探索一个不被注意的自由，出现在极限圆端点的二级解决方案的内在任意性。因此，我们证明了无限多个单参数族的敏感动力学是容许的。换句话说，我们要强调的是，保证完整基态构建的物理约束，一般来说，并不能明确地确定一个这样的状态。此外，我们还提供了一个关于$(1 + 1)$ -半闵可夫斯基时空的例子，以详细说明在特定情况下可以获得解析公式的基本原理。
2022-07-18 gr-qc math-ph math.MP
Coarse-Graining Holographic States: A Semiclassical Flow in General Spacetimes
出于对张量网络中实现的全息术的理解，我们开发了一个可以被解释为生成粗粒度全息状态序列的批量过程。粗粒化过程包括识别在短距离处纠缠的自由度并将其解开。这在体积中通过产生余维为1的物体的流动方程来表现，我们称之为全息切片。我们推广早期的经典结构，包括体量子校正，这自然涉及到广义熵作为相关的边界自由度的数量的测量。半经典的粗粒化导致接近量子极值表面的流动，例如在黑洞信息悖论的讨论中出现的纠缠岛。我们还讨论了目前的图片的关系，认为全息字典工程作为量子纠错。
2020-09-09 gr-qc hep-th
Gravity Degrees of Freedom on a Null Surface
在零曲面上对广义相对论进行了正则分析，导出了位形和动量变量的正则对。除了众所周知的自旋2对，还识别出自旋1和自旋0对。得到了时空零边界段的边界作用量，包括余维两个角上的项。
2016-11-21 gr-qc hep-th
In Search of Local Degrees of Freedom in Quadratic Diff-invariant Lagrangians
我们证明了四维时空中的局部差分不变自由场论不具有局部自由度。
1999-12-10 gr-qc
A quantum Bose-Hubbard model with evolving graph as toy model for emergent spacetime
我们提出了一个玩具模型相互作用的物质和几何形状，探讨量子动力学的自旋系统作为一个前体的量子理论的重力。该模型没有先验的几何性质，相反，局部性是从物质自由度之间相互作用的更基本概念中推断出来的。相互作用项本身就是量子自由度，因此相互作用的结构以及由此产生的局域和因果结构都是动态的。该系统是一个哈伯德模型，其中的相互作用的图形是一组量子演化变量。我们展示了空间自由度和物质自由度之间的纠缠。我们数值研究了量子系统，分析了它的纠缠动力学。我们分析了经典模型的渐近行为。最后，我们讨论了类似的捕获面和引力在这个简单的模型。
2010-07-27 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
Gravity as elasticity of spacetime: a paradigm to understand horizon thermodynamics and cosmological constant
时空的量子描述很可能与我们在大尺度上所感知的$l\gg (G\hbar/c^3)^{1/2}$大不相同。基于爱因斯坦方程的时空长波长描述类似于对由大量微观自由度组成的连续固体的描述。这种范式提供了一个新的解释坐标变换的变形的“时空固体”，并允许一个获得爱因斯坦方程作为一个一致性条件在长波长限制。当满足爱因斯坦方程时，由微观自由度贡献的熵减少到纯表面贡献。视界作为"时空固体"中的"缺陷"（在定义明确的奇点的意义上）而出现，并贡献了相当于视界面积四分之一的熵。最后，微结构对真空能量的响应导致宇宙学常数几乎抵消，留下与观测值相匹配的微小波动。
2004-08-17 astro-ph gr-qc hep-th
Phase transitions in tensorial group field theories: Landau-Ginzburg analysis of models with both local and non-local degrees of freedom
在量子引力的张量群场论方法中，该理论是基于离散的积木和连续时空被期望从它们的集体动力学中出现，可能在临界状态下，通过相变。在一个固定体积的紧致群上，这只能在大体积或热力学极限下才有可能。在这里，我们展示了相变如何在两种情况下在TGFTs中是可能的：a）考虑非紧李群而不是紧李群上的非局部群自由度（或采取紧群的大体积极限）; b）在包括$\mathbb{R}$值局部自由度的模型中（可以解释为离散标量场，通常在这种情况下用于提供物质参考系）。在适应朗道-金兹伯格的方法，混合本地/非本地自由度的设置后，我们确定的临界尺寸超过它有一个高斯不动点和一个连续的相变，可以描述的平均场论。这是在量子引力的实际TGFT模型中实现连续时空相变的重要一步。
2021-12-30 gr-qc hep-th
Palatini Gauss-Bonnet theory
International Solvay Institutes（索尔维国际研究所）
Palatini Gauss-Bonnet理论在偶维时空中的行为与Chern-Simons理论相似，2维中无局部自由度，更高维中存在复杂动力学。
2026-01-17 gr-qc hep-th
Spacetime as a Feynman diagram: the connection formulation
自旋泡沫模型是圈量子化正则理论的路径积分对应物。在过去的几年里，人们提出了几种引力的自旋泡沫模型，其中大部分都是在有限的单纯格点时空中。晶格将假定为无限的引力自由度集截断为有限集。可以容纳无限多自由度，并且独立于任何背景单纯结构或任何先验时空拓扑的模型，可以通过在所有格点时空上对它们求和而从格点模型中获得。在这里，我们表明，这个总和可以实现为一个量子场论的费曼图的总和生活在一个适当的群流形，每个费曼图定义一个特定的格点时空。我们给出了一个明确的场论的作用量公式，它对应于一个包括几个引力模型的大类中的任何给定的自旋泡沫模型。这种场论最近被发现用于一个特殊的重力模型[De Pietri等，hep-th/9907154]。我们的工作推广了这一结果以及Boulatov和Ooguri的三维和四维拓扑场论模型，并最终推广了具有动力学拓扑的二维系统的旧矩阵模型。我们的结果的第一个版本已经出现在一个配套文件[gr-qc\0002083]：在这里，我们提出了一个新的和更详细的推导的基础上的连接制定的自旋泡沫模型。
2000-03-01 gr-qc hep-th
Non-equilibrium Thermodynamics of Spacetime: the Role of Gravitational Dissipation
在arXiv：gr-qc/9504004中，爱因斯坦方程可以作为平衡时空热力学的局部本构方程导出。最近，在试图将同样的方法扩展到引力的$f(R)$理论的情况下，人们发现，为了充分描述这个理论以及经典的GR，确实需要一个非平衡设置（arXiv：gr-qc/0602001）。在这里，详细说明这一点，我们表明，导致非平衡时空热力学的耗散特性实际上是相关的-无论是在GR以及在$f(R)$重力-非局部热通量与纯引力/内部自由度的理论。特别是，在GR的情况下，我们表明，内部熵产生项是相同的所谓的潮汐加热项的Hartle-Hawking。同样，对于$f(R)$引力的情况下，我们表明，耗散效应可以与推广这一项加上标量的贡献，其存在是明确合理的标量张量表示的理论。最后，我们表明，允许的引力自由度可以固定的局部时空因果结构的运动学，通过特定的等价原理制定。从这个意义上说，这种物理描述似乎超越了爱因斯坦的引力理论。
2009-09-23 gr-qc hep-th
Non-perturbative spectrum of non-local gravity
我们研究了一类弱非定域引力理论的非微扰自由度，这类引力理论是广义相对论的紫外线补充。在微扰水平上，我们知道非定域引力的自由度与Einstein-Hilbert理论在任何最大对称时空中的自由度是相同的。我们证明，在非微扰水平，自由度实际上是8个在四维，相反，人们可能猜测的基础上的“无限数量的衍生物”目前的行动。结果表明，这些自由度中的六个不传播闵可夫斯基时空，但他们可能会发挥作用，在大尺度上弯曲的背景。我们还提出了一个标准，几乎唯一地选择形状因子。
2019-07-04 gr-qc hep-th
Comments on wormholes, ensembles, and cosmology
某些闭宇宙大爆炸/大挤压宇宙时空可以从渐近AdS欧几里德虫洞通过解析延拓得到，如马尔达塞纳和毛兹所强调的。我们调查如何这些欧几里德虫洞时空及其相关的宇宙学物理可能被描述的AdS/CFT的上下文中。我们指出，最近在arXiv：1810.10601中提出的宇宙学全息模型可以理解为这一图景的一个具体例子。基于这个例子，我们提出了一些关键特征，这些特征应该出现在这种宇宙学方法的更一般的例子中。基本情况是，我们从与欧几里得虫洞的渐近区域相关联的欧几里得全息CFT的两个非相互作用的副本开始，并将它们耦合到辅助自由度，使得原始理论在IR中强烈地相互作用，但在UV中温和地相互作用。具有辅助自由度的完整理论的配分函数可以看作是原始理论的配分函数在可能源系综上平均的乘积。洛伦兹宇宙时空被编码在宇宙的波函数中，它存在于辅助自由度的希尔伯特空间中。
2021-07-08 gr-qc hep-th
Van Dam-Veltman-Zakharov discontinuity in topologically new massive gravity
本文研究了拓扑新质量引力理论中的vanDam-Veltman-Zakharov间断。从2个自由度到1个自由度的减少被解释为在线性化TNMG中从反德西特时空到闵可夫斯基时空时出现的van Dam-Veltman-Zakharov不连续性。
2012-12-31 gr-qc hep-th
Midisuperspace quantization: possibilities for fractional and emergent spacetime dimensions
最近，受到某些圈量子引力启发的修正，人们发现，对于球对称的中超空间模型，存在无穷多个引力的二阶导数理论（正如相应的拉格朗日/哈密顿量中存在三个任意函数所揭示的那样），而不仅仅是球对称的广义相对论所允许的。这种自由可以被解释为在这些模型中容纳某些量子引力修正的自由，即使没有更高的曲率项（至少在半经典水平上）。对于一个特定的选择的任意函数，它表明，新的理论映射到球对称的广义相对论在任意数量的（整数）维，从而明确表明，当工作与midissuperspace模型，一个失去的信息的维数的完整的时空。此外，它表明，这些新的理论可以容纳分数时空维度的情况下，以及新兴的时空维度-量子引力的各种方法提出的可能性。
2016-07-16 gr-qc
New second derivative theories of gravity for spherically symmetric spacetimes
我们提出了新的二阶导数，一般协变理论的重力球对称时空（一般协变是在$t-r$平面）属于类的球对称爱因斯坦-希尔伯特理论的修改存在的$g_{θθ}$依赖函数。在$3+1$维真空时空中，在构建这样的理论时有三重无限的自由，这可以通过在哈密顿量中存在三个任意的$g_{θθ}$相关函数来揭示（物质哈密顿量也有相应的自由）。这个结果与Hojman等人的定理并不矛盾。[1]，其适用于完整理论，而上述结论适用于理论的对称性缩减扇区（其具有大大缩减的相空间）。在完整的理论中，没有特殊的对称性，Hojman等的结果。艾尔将继续保持。在这个过程中，我们还表明，理论的约束代数是变形的存在下的$g_{θθ}$依赖功能-是在存在的情况下，在环量子引力的逆三重校正-总是可以带来的形式，他们遵守标准（未变形）的约束代数通过执行一个合适的正则变换。我们证明了正则变换后得到的理论与对称约化的广义相对论是不等价的，并且所得到的理论属于上述理论的范畴。
2015-03-17 gr-qc hep-th
Perturbations of bimetric gravity on most general spherically symmetric spacetimes
本文基于Gerlach-Sengupta形式体系，提出在任意球对称背景上研究双度量引力线性微扰的方法，并分析了七个物理自由度及静态非双对角背景下的微扰方程。
2024-07-01 gr-qc
