Quantum Cosmological Relational Model of Shape and Scale in 1-d
关系粒子模型是研究量子宇宙学和量子广义相对论中时间问题的有用模型。本文展示了如何扩展现有的工作在1-d的关系粒子模型的具体例子,包括规模的概念。这对于形成与量子宇宙学的紧密类比以及对时间问题的涌现半经典时间和隐藏时间方法是有用的。本文进一步表明,相关的粒子模型和经典和量子宇宙学之间的对应关系,可以加强使用明智的选择的机械势。这给出了与空间曲率、宇宙学常数、尘埃和辐射项类似的相关粒子力学模型。这些模型中的许多在量子水平上是易于处理的。这些模型可以用来研究正则量子引力中的重要问题:时间问题,半经典方法和无时间方法(如朴素薛定谔解释和记录理论)。2)在量子宇宙学中,例如在均匀态、鲁棒性和结构形成起源的定性理解的研究中。
2011-01-26 gr-qc
Spherical Relationalism
本文考虑从通常的绝对空间$\mathbb{R}^d$模型过渡到关系粒子模型水平的$\mathbb{S}^d$。两种方法的$d = 1$情况都比它们的$d \geq 2$情况简单得多,$\mathbb{S}^1$中的$N$颗粒允许用形状空间$\mathbb{T}^{N - 1}$直接还原。的$\mathbb{S}^2$和$\mathbb{S}^3$的情况下,观察到的天空和最简单的封闭GR宇宙学分别-也被认为是,后者的背景下,静态和动态半径的模型宇宙。$\mathbb{S}^2$上的关系三角形空间是双曲3-空间$\mathbb{H}^3$。总的来说,通过传递到一个封闭的基本绝对空间,然后到空间的动力学概念,我们关闭了关系粒子模型和几何动力学或其在宇宙学中感兴趣的非均匀微扰制度之间的一些建模差距。量子对应物也被概述,用作量子宇宙学的模型舞台。这些模型在进一步考虑经典和量子背景独立性方面是有用的。
2015-05-10 gr-qc
Singularity Resolution in Quantum Cosmology via Page-Wootters Formalism
Indian Institute of Technology Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校)
本文利用Page-Wootters形式主义在 Wheeler-DeWitt 框架下研究平面对称Bianchi类型I宇宙中的经典大爆炸奇点问题,通过Misner变量将WDW方程转化为Klein-Gordon型,并展示量子关联在关系动力学中的关键作用。
2026-05-07 gr-qc quant-ph
Quantum-Reduced Loop Gravity: Cosmology
我们引入了一个新的框架圈量子引力:模仿spinfoam量子化过程中,我们建议研究对称部门的理论施加的减少弱的完整的运动学希尔伯特空间的正则理论。作为量子约化圈引力的第一个应用,我们研究了非均匀Bianchi I模型。新兴的量子宇宙学模型代表了一个简化的竞技场,在这个竞技场上可以测试完整的正则量子化程序。这些分析的结果可以阐明圈量子宇宙学与完整理论的关系。
2013-01-14 gr-qc
Foundations of Relational Particle Dynamics
关系粒子动力学包括纯形状的动力学和绝对尺度或绝对旋转的情况下,另外有意义的。这些都是有趣的关于绝对与相对运动的辩论,以及讨论的概念问题与时间的问题,在量子引力。在1维和2维空间中,形状的相对构形空间是n-球面和复射影空间,我利用这些知识在这些空间上构造自然力学。我还表明,这些与Barthel的间接构建的关系动态执行全面减少后者。然后,识别的配置空间作为n-球和复杂的射影空间,空间的数学是可用的,显着进步的理解Barthel的关系理论在空间维度1和2。我还提供了一个新的理论,位置和规模是纯粹相对的,但方向是绝对的平行研究。这是一个n球的配置空间,无论空间维度如何,这使得这个理论比Barthel的理论本身更容易研究尺度不变性的影响。
2009-11-08 gr-qc
Weak Values and Relational Generalisations
我们证明概括弱值从一个试探性的关系的角度来看,从贝叶斯规则的概括。我们还认为,这些概括的量子非局域性的影响,并可能形成一个新的方法,量子引力和宇宙学。
2006-04-20 gr-qc
Relational Frame Equivalence and Exact Cosmology in Brans--Dicke Theory
University of Gdansk(格但斯克大学)
本文在Brans-Dicke理论中应用正则时钟扇区框架,得到精确可积的FLRW宇宙学解,实现Jordan与Einstein框架等价,并给出闭式暴胀可观测量。
2026-09-29 gr-qc
Deformation Quantization of Schutz Quantum Cosmology: Relational Time, Constraints, and Physical States
Universidade Federal de Ouro Preto(欧罗普雷托联邦大学)
该研究在FLRW宇宙学与Schutz流体耦合中,通过正则变换建立约化动力学与扩展约束量子化的对应,利用双侧星约束和谱映射实现物理态构造,并以平坦尘埃模型验证。
2026-09-30 gr-qc
Consistent Probabilities in Wheeler-DeWitt Quantum Cosmology
我们给出了一个明确的,严格的框架计算量子概率的模型理论的量子引力。具体地说,我们构造了一个具有自由、无质量、最小耦合标量场的平坦Friedmann-Robertson-Walker宇宙学的Wheeler-DeWitt量子化的退相干泛函,从而为这个量子宇宙学模型提供了一个完整的退相干历史公式.退相干泛函被应用于研究关于模型的狄拉克(关系)观测值的预测;半经典态的行为和这种状态的叠加;并研究量子惠勒-德维特宇宙的奇异行为。在这个框架内,严格的公式计算相应的概率从波函数时,这些概率可能是一致的定义,从而取代早期的解释宇宙的波函数明确的建设。它是根据严格制定的标准,并在量子力学一致的方式,在这种量子化这些模型一般是奇异的。独立的状态的选择,我们表明,这些惠勒-德威特量子宇宙遇到奇点的概率是统一的。此外,还阐明了量子理论的历史公式与狄拉克观测量之间的关系。
2011-01-05 gr-qc quant-ph
The time measurement problem in quantum cosmology
在引力量子化的规范方法中,人们经常使用相关的时钟变量和条件概率的解释来克服时间问题。在这篇文章中,我们表明,这些遭受严重的概念问题。
2017-05-19 gr-qc hep-th quant-ph
Relationalism
这篇文章有助于辩论的意义的关系论和背景的独立性,这一直是感兴趣的理论物理从牛顿与莱布尼茨通过基础问题,今天的领先候选理论的量子引力。我对比和撰写了莱布尼茨-马赫-巴塞(LMB)和罗维利-克兰(RC)对“关系”一词的不同用法。莱布尼茨主张原始的无时间性,马赫则认为“时间是从变化中抽象出来的”。我认为三个不同的观点对马赫时间:巴托的,罗维利的和我自己的。我提供了四个扩展Barclay的采取配置空间是主要的:(也许是一个削弱的概念)相空间,分类,透视和propositioning。分类意味着不仅考虑对象空间,而且考虑对应的态射,然后考虑这些对之间的函子。透视意味着考虑子系统透视图的集合;这是LMB和Rovelli方法进行接触的舞台。通过命题,我的意思是考虑关于一个物理(子)系统的命题集。我反对分类是一个正式的先决条件以上的量化一般;然而,透视是一个分类的操作,和propositioning导致一个考虑拓扑,与伊沙姆和Doering的工作代表了一种可能性,一个数学上尖锐的实施propositioning。这篇文章的进一步应用是论证Ashtekar变量在LMB中是关系的,以及通常归因于RC意义,关系主义与超对称,弦论和M理论。尺度是否是相关的问题也被考虑,考虑到量子宇宙学。
2014-07-15 gr-qc
Beyond semiclassical time: dynamics in quantum cosmology
本文回顾了局部时间重参数化不变力学理论中定义Hilbert空间与演化的两种方法,探讨了其规范固定内积与幺正性,并指出二者均为具有关系动力学的量子力学实例。
2023-02-15 gr-qc hep-th quant-ph
Fundamental spatiotemporal decoherence: a key to solving the conceptual problems of black holes, cosmology and quantum mechanics
幺正性是量子理论的支柱。然而,这也是其若干概念问题的根源。我们注意到,在一个测量是相关的世界里,就像引力一样,量子力学表现出基本的相干性损失。这可能是解决黑洞信息悖论、宇宙学中不均匀性的形成和量子力学中测量问题等难题的关键。
2007-09-08 gr-qc hep-th quant-ph
Loop quantum cosmology and inhomogeneities
不均匀性引入循环量子宇宙学使用规则的晶格状态,与运动学舞台类似,在均匀模型考虑较早。该框架的目的是封装的背景独立量子化的设置访问明确的计算扰动的宇宙学背景的关键特征。它在这里仅用于定性分析,但可以通过更详细的输入进行扩展。因此,人们可以看到,从非齐次的观点来看,齐次模型中出现的几个参数是如何出现的。在某些情况下,他们的身体角色变得更加清晰,通常通过提供替代的身体角色,使以前不自然的价值选择看起来更自然。这也说明了在量子水平上对称性约化的一般性质和不均匀性所起的作用。此外,这些结构为引力子和其他度规模在离散理论中作为集体激发提供了一幅图景,并导致了大宇宙中量子引力修正的可能性。
2006-09-08 gr-qc
Inhomogeneous Loop Quantum Cosmology: Hybrid Quantization of the Gowdy Model
高迪宇宙学提供了一个合适的舞台,以进一步发展圈量子宇宙学,允许存在的不均匀性。对于特定的情况下Gowdy时空的空间拓扑结构的一个三环面和线性极化的引力波的内容,我们详细介绍了一个混合量子理论,我们结合了一个循环量化的自由度参数化的齐次解,这代表比安奇我时空,和一个福克量子化的不均匀性。两种不同的理论构建和比较,对应于两个不同的计划内的{ \sl改进动力学}形式主义圈量子宇宙学的Bianchi I模型的量子化。Ashtekar和Wilson-Ewing最近提出了其中一个方案。我们解决几个问题,包括宇宙学奇点的量子分辨率,在量子系统中的超选择部门的结构,或物理状态的希尔伯特空间的建设。
2010-09-21 gr-qc
Does Cosmology require Hermiticity in Quantum Mechanics?
Vanderbilt University(范德堡大学)
本文探讨了在量子宇宙学中允许非厄米结构的后果,通过扩展惠勒-德威特框架,展示了反厄米贡献如何在早期宇宙原始涨落和晚期结构增长中作为有效阻尼或增益项传播,并通过膨胀观测、结构增长和宇宙平坦性得出强红外约束,抑制非厄米特性。
2026-02-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum cosmology from quantum gravity condensates: cosmological variables and lattice-refined dynamics
在群场论凝聚态宇宙学的背景下,我们阐明了从微观量子引力自由度中提取宇宙学变量的方法。我们表明,第二量子化形式主义的一个重要含义是依赖于量子引力原子序数N(自旋网络顶点/基本单形数)的宇宙变量和方程。我们阐明了有效宇宙学方程与圈量子宇宙学的关系,圈量子宇宙学被理解为一个更基本的量子引力理论的有效(类似流体动力学)近似。通过这样做,我们提供了一个基本的基础,晶格细化的想法,显示的有效宇宙学连接N的依赖性,因此间接的比例因子。我们的结果为探索有效的宇宙动力学开辟了一个新的舞台,因为这在很大程度上取决于新的可观测N,它完全是量子引力的起源。
2014-11-10 gr-qc hep-th
Big Bounce in Dipole Cosmology
本文从圈量子引力的偶极近似出发,导出了宇宙学的大反弹方案。我们表明,一个非奇异的演化发生在任何物质场,并认为,通过考虑一个无质量的标量场作为一个关系时钟的动力学,半经典性质的初始状态被保存在反弹的另一边。因此,这个模型加强了圈量子宇宙学和完整理论之间的关系。
2010-10-06 gr-qc hep-th
Positive cosmological constant in loop quantum cosmology
详细分析了具有正宇宙学常数和无质量标量场的k=0 FriedmannLemaitreRobertsonWalker模型.如果我们使用标量场作为关系时间,经典广义相对论的哈密顿框架中已经出现了新的特征:在有限的关系时间区间内,宇宙膨胀到无限的固有时间和零物质密度。在去参数化的量子理论中,无论是在惠勒德威特(WDW)方法还是在LQC中,真正的汉密尔顿算子本质上都不是自伴的。不管自伴延拓的选择如何,大爆炸奇点在WDW理论中仍然存在,而它被解决并被圈量子宇宙学(LQC)中的大反弹所取代。此外,量子演化令人惊讶地对自伴扩张的选择不敏感。这可能是一个特殊的情况下,尚未发现的一般性质的某一类对称运营商,未能在本质上是自伴的。
2011-12-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spectral Representation and the Averaging Problem in Cosmology
我们把宇宙学中的平均问题看作是在空间之间引入距离的问题。我们首先介绍谱距离,这是一个衡量空间之间的密切程度定义的拉普拉斯算子的频谱。然后我们定义一个空间S,所有空间的空间配备了谱距离。我们认为,这个空间S可以被视为一个度量空间,它也具有其他可取的性质。这些事实使空间S成为时空物理学的一个合适的舞台。我们应用频谱框架的平均问题:我们勾勒的模型拟合过程中的频谱表示,并简要讨论如何分析动力学方面的平均过程与此计划。在这些分析中,我们很自然地被引导到装置的概念,以及宇宙的尺度依赖的有效演化。这些观测结果表明,光谱方案似乎适合于宇宙学中平均问题的定量分析。
2000-01-07 gr-qc
Relational Quadrilateralland. II. The Quantum Theory
本文给出了关系四边形的量子化处理。基本的约化位形空间是$\mathbb{CP}^2$,其上的锥是C($\mathbb{CP}^2$)。我们考虑确切的自由和各向同性HO潜在的情况下,这些扰动。此外,我们的纯关系运动学量子化与通常的$\mathbb{CP}^2$量子化不同,后者带有绝对主义的内涵。因此,本文是第一个注意到绝对与关系运动的区别,在运动学,而不是动力学的水平,也是一个例子的价值,讨论运动学量子化沿着伊沙姆1984年的路线。这种对关系四边形的处理是第一个对有限QM模型使用非常新的数学的关系QM,并且比以前研究的关系三角形的情况更典型地是一般量子关系$N$ -α-gon。我们认为有用的积分微扰理论和量子宇宙学的峰值解释。随后,我们考虑的时间应用问题:量子Kuchasyness beables,马赫版本的半经典方法和永恒的天真薛定谔解释。这些都是为了把[1]中的结合马赫半经典历史无时间方法推广到四边形的情况,这将在以后的论文中讨论。
2013-11-28 gr-qc
Relational Particle Models. I. Reconciliation with standard classical and quantum theory
本文讨论的是绝对运动与相对运动的争论。Barclay和Bertotti在1982年的工作可以被看作是牛顿力学的一部分的间接建立的关系式。我认为进一步直接配方,这一点,并认为部分问题-宇宙与零总角动量,这是保守的和动力学的条款,是(均匀)二次在他们的速度-是能够容纳广泛的经典物理现象。此外,正如我在论文II中所发展的,这个关系粒子模型是正则广义相对论的一个有用的玩具模型。我考虑如果人们量化关系力学而不是绝对力学会发生什么,事实上后者是否具有误导性。通过利用雅可比坐标,我展示了如何访问量化的关系粒子模型的许多例子,然后从关系的角度来解释这些。通过这些手段,以前的建议,坏的半经典性,这样的模型可以规避。我展示了如何小(粒子数)宇宙关系粒子模型的例子显示本征谱截断,差距,能量联锁和平衡的总角动量。这些特征意味着这些小宇宙模型可以成为封闭宇宙量子宇宙学某些方面的有趣玩具模型。然而,这些特征并不影响在像我们这样的大宇宙中进行实验的实际性。
2007-11-02 gr-qc
Indeterminacy in classical cosmology with dark matter
我们描述了一类暗能量流体的均匀和各向同性宇宙学的广义相对论中的不确定性的情况。宇宙学由状态变量方程参数化,其中一个例子给出了与诺顿的机械圆顶相同的解决方案。我们的例子超越了以前研究过的例子,因为不确定性存在于时空本身的演化中:大爆炸的开始是不确定的。我们进一步表明,解决的不确定性,如果动态被视为关系。
2023-03-12 gr-qc physics.hist-ph
Thermal quantum gravity condensates in group field theory cosmology
群场论的凝聚态宇宙学方案产生了几个有趣的结果。其核心思想是,宏观均匀时空可以近似为微观系统的动态凝聚相,而微观系统包含任意数量的候选几何量子。在这项工作中,我们扩展了标准的治疗方法在两个方面:通过使用一类的热凝聚,相干热态,量子几何中的统计波动编码;和,通过引入一个合适的类的涂抹函数作为非奇异的,行为良好的泛化为相关的时钟帧组场论。特别是,我们调查了一个有效的关系宇宙动力学均匀和各向同性时空,从一类自由群场论模型中提取,随后调查方面的后期和早期的时间演变。我们发现正确的经典极限的弗里德曼方程在后期,反弹和加速膨胀的早期。具体来说,我们发现额外的校正项对应于一般的新的热凝聚的统计贡献的演化方程;和,更高的上限的e-折叠的数量,即使不包括任何相互作用。
2020-08-17 gr-qc hep-th
Big-Bounce cosmology in the presence of Immirzi field
将Immirzi参数推广为一个标量场,并在引力存在的情况下对相应的动力学系统进行了哈密顿分析。我们确定了一些SU(2)连接,推广了Ashtekar-Barbero变量,并根据它们重写了约束条件,将经典公式设置为适合于环路量子化。然后,我们考虑限制到一个平坦的各向同性宇宙模型时得到的约化系统。通过模拟环路量子化通过一个有效的半经典处理,我们概述了量子效应是如何能够驯服的初始奇异性在同步时间和当Immirzi场被视为一个关系时间。
2016-07-04 gr-qc
Effective anisotropic dynamics in Group Field Theory cosmology
本文研究群场论凝聚体宇宙学中各向异性宇宙的涌现动力学,发现两种各向异性态在晚期趋于各向同性并再现弗里德曼动力学,而在宇宙反弹附近各向异性贡献虽小但不可忽略。
2024-07-23 gr-qc hep-th
Six New Mechanics corresponding to further Shape Theories
在位形空间几何的层次上提出了一系列与形状相关的概念,并相应地提出了形状力学和形状统计学的新理论。这些进一步推广了两个非常著名的例子:--1)肯德尔的(度量)形空间与他的形状统计和Barnard的力学。0)莱布尼茨关系空间(Leibnizian relational space),又称度量尺度和形状空间,对应于巴伯-伯托蒂力学。本文的新理论包括:1)$Angle$别名$conformal$ $shape$ $mechanics$; 2)$Area ratio$,别名$affine$ $shape$ $mechanics$。3)$ Area$别名$affine$ $scale$ - $and$ - $shape$ $mechanics$。1)3)分别落在角空间、面积比空间和面积空间构形空间上。大纲中还指出了概率和统计的应用。4)考虑-1)到3)的各种超对称对应物。由于超引力与基于GR的背景独立性概念有很大的不同,一些新的超对称形状力学与两者进行了比较。这些揭示了超对称性和基于GR的背景独立性概念之间的兼容性,至少在这些更简单的模型领域内。
2016-04-04 gr-qc
The separate universe framework in group field theory condensate cosmology
我们在分离宇宙框架下研究了基于多重凝聚量子态的量子引力的群场论形式中的宇宙学扰动。工作与一组场论行动的重力最低限度地耦合到四个标量场,可以作为一组相关的时钟和杆,我们认为,这些多凝聚态对应于宇宙时空的小长波长标量扰动。导出了宇宙学扰动的运动方程,在经典极限下与广义相对论的标准结果一致,并且包含了当时空曲率接近普朗克尺度时变得重要的量子引力修正。
2018-05-08 gr-qc
Matter-Geometry entanglement in quantum cosmology
研究了量子宇宙学中物质和几何的纠缠熵的演化。对于各种高斯初始状态及其线性组合,并相对于相关时间定义演化,我们用数值方法表明:(i)纠缠熵在很早的时候迅速增加,随后饱和到一个恒定的非零值,以及(ii)该熵的饱和值是与量子态相关的能量的线性函数:$S_{\text{ent}}^ψ= γ\langle \hat{H} \rangle_ψ$。这些结果表明,在大爆炸时代的宏观宇宙中存在着量子纠缠的残余,与初始状态参数无关,以及与量子引力中的物质引力纠缠熵相关的“第一定律”。
2020-06-17 gr-qc hep-th physics.comp-ph
Scaled Triangleland Model of Quantum Cosmology
在比例关系粒子力学中,只有相对时间、相对角度和相对间距才有意义。它产生于绝对运动与相对运动之争的研究。它后来被证明是经典和量子广义相对论的一个有用的玩具模型,例如用于研究时间问题的概念策略。本文研究了3粒子2-D比例关系粒子模型,其构形为比例三角形。它们的位形空间是R^3,其上有一个共形平坦度量(它是相应的形空间S^2上的锥)。我使用多个谐振子类型的潜力和其他潜力建议类比宇宙学,并解决其中一些使用部分类比与治疗的原子在球面和抛物线坐标。球坐标在这里是半径和两个纯形状坐标的总转动惯量$I$。它们是Θ和Φ,θ是两个子系统之间的相对角度,θ是两个子系统相对间距之比的函数。抛物线坐标也是Φ,并且是每个子系统的部分惯性矩的两倍。我用1)模型宇宙的“玻尔转动惯量”(扮演比例因子的角色)来解释这些解。2)大小和形状的期望和传播。3)将概率密度函数叠加在配置空间的标记镶嵌上,该配置空间编码有意义的子区域,例如共线配置、等边三角形和等腰三角形。应用包括隐藏时间,涌现半经典时间,时间策略的无时间和历史理论问题,以及比较约化和狄拉克量子化方法。
2010-10-18 gr-qc
How to switch between relational quantum clocks
每个时钟都是一个物理系统,因此最终是量子的。一个自然出现的问题是如何描述相对于量子钟的时间演化,特别是相对于不同量子钟的动力学如何相关。考虑到量子引力中时间的多重选择问题,这是一个紧迫的问题,它假定在一般的广义相对论系统中没有内部时钟的独特选择,不同的选择导致不等价的量子理论。利用最近的方法来切换量子参考系(arXiv:1809.00556,arXiv:1809:05093),我们展示了一个系统的方法在不同的时钟选择之间切换的量子理论。我们说明它的参数化粒子,它像重力一样,具有哈密顿约束。我们明确地在相对于非相对论时间变量的量子演化和相对于粒子位置的量子演化之间切换,这需要仔细地正则化所谓的到达时间可观测的零模式。虽然这个玩具模型很简单,但我们的方法是通用的,直接适用于量子宇宙学。它通过时钟选择中性的狄拉克量子化理论,系统地将与不同时钟选择相关的简化量子理论联系起来,类似于流形上的坐标变化。这一方法提出了一个新的选择问题的观点,表明它是一个完整的关系量子理论的选择功能,作为狄拉克量子化和量子去参数化理论的结合。正是这种结合允许人们在不同的时间参考系之间不断地切换,这是广义协变性的量子概念的先决条件。最后,我们表明,量子不确定性导致不连续的关系动力学时切换时钟。
2021-01-04 gr-qc quant-ph
Anisotropic loop quantum cosmology with self-dual variables
本文从复值自对偶联系变量出发,给出了对角A类Bianchi模型的一种圈量化方法。量子理论中的基本算子对应于Ashtekar联络的面积和广义完整性,实性条件通过选择运动学希尔伯特空间上的内积来实现。的哈密顿约束算子的行动明确给出的情况下,当物质的内容是一个无质量的标量场(在这种情况下的标量场可以被用作一个关系时钟),它表明,大爆炸和大紧缩奇异性的解决的意义上,奇异和非奇异状态下的哈密顿约束算子的作用下解耦。
2016-03-30 gr-qc
Gauge-invariant construction of quantum cosmology
我们提出并分析了含尘埃的Friedmann-Robertson-Walker宇宙的规范不变量子理论。我们构造的约化相空间的规范不变的量,通过使用所谓的关系形式主义在经典水平。由此获得的缩减的相空间可以以与普通机械系统相同的方式被量化。我们进行量子化,得到了薛定谔方程。这种量子化过程实现了对正则量子引力中时间和可观测量问题的一种可能的解决。我们分析了经典的初始奇异性的理论演变的波包向后的时间和评估的期望值的标度因子。结果表明,量子引力效应避免了宇宙的初始奇点。
2009-10-22 gr-qc
Relational mechanics of shape and scale
关系粒子力学模型(RPM)是研究量子引力中的时间问题和量子宇宙学中其他基础问题的有用模型。已经研究了无标度RPM的一些具体例子,但对于解决时间问题的半经典和膨胀内部时间方法来说,需要标度。本文证明了标度RPM的位形空间是标度RPM的位形空间上的锥,而标度RPM的位形空间对于平面形状是1维球面,对于平面形状是2维复射影空间,对于有向形状用Z_2表示。我扩展的物理解释的方法,通过镶嵌的配置空间和几何量的描述与规模和/或方向的情况下。我表明,有一个没有RPM的问题,并指出量子宇宙学算符排序和分子物理学中使用的差异。我用尽RPM的自由形式的潜力,以更密切地平行各种著名的宇宙学,并开始调查的半经典方法的问题,这样的模型的时间。
2010-02-15 gr-qc
On the emergence of a classical Isotropic Universe from a Quantum $f(R)$ Bianchi Cosmology in the Jordan Frame
本文研究了量子 f(R) 宇宙学中波包的经典化问题,发现Bianchi I模型的暴胀无法稳定波包局域化,而各向同性宇宙的微扰暴胀场景能引发稳定的经典化机制,突显了修正f(R)范式与标准相对论宇宙学的差异。
2023-04-11 gr-qc
Emergent Semiclassical Time in Quantum Gravity. I. Mechanical Models
在关系粒子玩具模型的舞台上,考虑通过涌现或隐藏的时间函数来解决量子引力中的时间问题的策略。在具有“重”和“轻”自由度的情况下,出现了两个涌现的半经典WKB时间概念;它们还等价于两个涌现的经典“莱布尼茨-马赫-巴列兹”时间概念。我futurely研究半经典的方法,在几何相位形式主义,扩展到包括线性约束,并特别小心,使明确的近似和假设使用。我提出了一个新的迭代方案,在宇宙学的动机的情况下,一个沉重的自由度。我发现,通常的半经典量子宇宙学时间的出现与其他定性的重要条款,包括在重子系统和二次导数的反反应的出现手牵手。我通过进一步研究具有线性耦合谐振子势的相关粒子模型来说明我的分析。由于这些例子在半经典方法之外是完全可解的,因此它们对于检验在量子宇宙学的半经典方法中习惯性地作出的某些近似和假设的可验证性也是有用的。最后,我比较了涌现半经典时间函数与其隐藏的膨胀欧拉时间对应。
2007-11-04 gr-qc
Problem of Time in Slightly Inhomogeneous Cosmology
时间问题(Problem of Time,简称PoT)是理论物理学各个领域之间的一个多方面的概念不相容问题。虽然通常被称为介于GR和QM之间,但实际上它的8/9已经存在于经典水平。因此,我们采用了一种“自上而下”的经典方法,然后是量子方法。我认为当地的解决方案的时间问题是马赫,这是以前实现的关系三角形和minisuperspace模型。这种分辨有三个层次:经典、半经典和结合的半经典-历史-记录。这篇文章的具体模型是一个稍微不均匀的宇宙学,目前在经典水平上考虑。这是由于结构形成(星系和CMB热点)背后的不均匀涨落可能是由量子宇宙学涨落所引发的,并被某种暴胀机制放大。特别是,我认为扰动约$S^3$的情况下,这涉及到二阶,它有一些平行的Halliwell-Hawking模型,但有一些概念上的差异和有用的升级。本文的主要特点是,模型的薄夹层的消除部分是直接的,但模式分裂的约束未能成为第一类约束。因此,消元部分只是作为超空间和Riem之间的中间几何出现的。简化的几何有令人惊讶的奇异性,受宇宙物质含量的影响,虽然N体问题预期这些与其共线奇异性。我也给了一个'基本设置'的库查尔beables这个模型的舞台。
2016-04-04 gr-qc
Towards anisotropic cosmology in group field theory
本文在群场论中引入类似 Misner β 变量的各向异性可观测量,构建并分析 Bianchi I 型模型,展示 β 的经典关系时钟行为、后续衰减与各向同性化,从而为无需物质的关系动力学奠定基础。
2023-04-24 gr-qc hep-th
Time evolution in quantum cosmology
一个普遍采用的关系帐户的时间演化在一般协变系统,更具体地说,在量子宇宙学,被认为是不令人满意的,因为它描述的演化相对于观察到的读数的时钟,不存在真正的可观察对象。提出了一种改进的策略,其中相对于沿着特定观察者的世界线流逝的适当时间的演化可以通过引入“测试时钟”来描述,该时钟被视为内部的,因此无法被观察到。这种策略是详细制定的情况下,均匀的宇宙学,在一个传统的薛定谔量子化方案的背景下,和一个“聚合物”的量子化方案的那种启发环量子引力。特别注意的是放置在时间演化的可观测性的限制,要求测试时钟应该只贡献一个可以忽略不计的能量的哈密顿约束。它被发现,适当的妥协是可用的,其中的时钟能量是合理的小,而狄拉克可观的是合理的尖锐的定义。
2011-03-09 gr-qc hep-ph hep-th
Conformally Invariant Brans-Dicke Loop Quantum Cosmology: A Quantum Geometric Model of Linking Theory
该研究在Bianchi-I背景下量子化共形Brans-Dicke宇宙学,通过圈量子化获得物理希尔伯特空间,推导出薛定谔演化,并揭示其同时涵盖广义相对论和形状动力学的圈量子宇宙学,二者通过圈修正共形对称性精确对应。
2023-12-28 gr-qc
A relational solution to the problem of time in quantum mechanics and quantum gravity induces a fundamental mechanism for quantum decoherence
在量子力学中,关系时间的使用是一个框架,在这个框架中,人们将系统中的所有变量提升为量子算符,然后选择其中一个变量像“时钟”一样运行。当“时钟”指定某个时间时,计算系统变量取某些值的条件概率。这个框架在通常的量子力学假设外部存在一个完美的经典时钟的情况下是有吸引力的,就像在量子宇宙学中一样。直到最近,在普通的量子力学中这样的构造还存在问题,在像广义相对论这样的约束理论中也存在额外的困难。我们最近提出的一个方案,一致地离散化广义相对论,消除了这些障碍。由于时钟现在是一个受量子涨落影响的物体,因此在时间上的演化并不完全是幺正的,纯态退相干成混合态。在这里,我们详细地计算出产生的退相干的类型,我们发现它是Lindblad型的。这是有吸引力的,因为它意味着可以在不违反能量守恒的情况下损失相干性。我们将该框架应用于一个简单的宇宙学模型,以说明如何定量估计的效果可以计算。对于大多数量子系统来说,它似乎太小而无法观察到,尽管某些宏观量子系统在未来可能会为实验观察提供一个试验场。
2004-02-25 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum constraints, Dirac observables and evolution: group averaging versus Schroedinger picture in LQC
研究了$C= - \partial_T^2 \otimes B - I\otimes H$形式的一般量子约束(特别是在圈量子宇宙学模型中实现的)。群平均被应用于定义解的希尔伯特空间和相关的狄拉克观测量。考虑两种情况。在第一种情况下,假设算子$(1/2)π^2 B - H$的谱是离散的。由约束定义的量子理论采用具有广义哈密顿量$\sqrt{B^{-1} H}$的类薛定谔量子力学的形式。在第二种情况下,谱是绝对连续的,并假设了本征函数的一些特殊的渐近性质。由此产生的希尔伯特空间和动力学的特点是一个连续的家庭薛定谔类量子理论。然而,关系可观察量混合了家庭的不同成员。我们的假设的动机是新的圈量子宇宙学模型的量子FRW时空。这两种情况下考虑的文件分别对应于负和正的宇宙学常数。我们的结果应该也适用于许多其他广义相对论的背景下。
2009-07-24 gr-qc
Relational evolution of effectively interacting GFT quantum gravity condensates
我们研究了有效相互作用对基于实值场的关系演化GFT凝聚的影响。在第一步中,我们表明,在各向同性限制的自由凝聚体配置动态地解决到一个低自旋配置的量子几何。这与其体积的加速和指数膨胀以及其相对不确定性的消失密切相关,这表明量子几何的经典化。涌现空间的动力学可以用经典的弗里德曼方程给出。与基于复值场的模型相比,只有适当选择初始条件,才能找到避免奇异性问题的解决方案。然后,我们转向分析的有效相互作用的动力学的影响,特别是通过研究的Ekas-Fermi制度。在这种情况下,以微调为代价,可以实现量子几何起源的暴胀膨胀时代。最后,也是第一次,我们研究了各向异性的GFT凝聚配置,并表明这种系统往往各向同性迅速相关时钟的值的增长。这为在GFT凝聚宇宙学的背景下更系统地研究各向异性铺平了道路。
2017-03-07 gr-qc hep-th
Internal time, test clocks and singularity resolution in dust-filled quantum cosmology
在充满尘埃的、空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙中研究了量子宇宙学中的时间演化问题。在这个模型中,两个版本的普遍采用的内部时间概念可以在同一个量子化中实现,并发现产生矛盾的观点相同的量子态:与一个选择,大爆炸奇点似乎是解决,但与另一个选择,它没有。这一点和其他考虑导致的结论是,内部时间的概念,因为它通常是实施没有令人满意的物理解释。最近提出的一个变体的关系时间的建设,使用测试时钟,被视为内部的一个特定的观察者,似乎提供了一个改进的帐户的时间演变相对于适当的时间,沿观察者的世界线。这种构造允许导出可观测量的一致联合概率密度,这可以被看作是随着适当的时间演变或以永恒的方式描述相关性。第一节揭示了奇点是否被解决。
2011-08-08 gr-qc hep-ph hep-th
Effective Dynamics, Big Bounces and Scaling Symmetry in Bianchi Type I Loop Quantum Cosmology
本文构造了标量无质量场Bianchi I模型中圈量子宇宙学的详细公式。在本文中,其有效的动力学研究在两个改进的策略,实现LQC离散校正。这两个方案都表明,大爆炸被大反弹所取代,当面积或体积标度因子接近普朗克体系中的临界值时,大反弹发生三次,每次在每个对角线方向上发生一次,普朗克体系是以标量场动量为参考测量的。这两种策略给出了不同的演化:在一种方案中,有效动力学与使哈密顿量有限的有限尺寸单元的选择无关;在另一种方案中,有效动力学对边界条件引入的宏观尺度作出反应。这两个方案揭示了有趣的对称性的标度,这是让人想起的关系解释的量子力学,也表明,基本的空间尺度(面积差距)可能会产生一个时间尺度。
2007-12-17 gr-qc
Hydrodynamics on (mini)superspace, or a non-linear extension of quantum cosmology
本文提出“(迷你)超空间上的流体动力学”作为量子宇宙学的非线性扩展,基于流体-宇宙学对应和量子引力凝聚体图景,从数学物理、群场论及三次量子化等角度提供支持,强调关联性时空与涌现时空,为量子引力与宇宙学开辟新对话。
2024-03-16 gr-qc hep-th
Discrete quantum gravity: applications to cosmology
我们考虑的应用程序的一致的晶格量子引力的方法,我们最近介绍了弗里德曼宇宙学的情况下,也比安基宇宙学模型。这使我们能够详细地计算出决定一致性的拉格朗日乘子所涉及的计算,以及这一决定的含义。它还允许我们研究大爆炸奇点的去除。不同的离散化可以实现依赖于作为出发点选择的经典理论的版本和它们之间的关系研究。我们详细分析了连续极限是如何在各种模型中出现的。我们特别注意到连续统理论的对称性的残余是如何体现在相容离散理论的运动常数中的。离散理论的不受约束的性质允许在量子宇宙学中一致地引入关系时间,而不受通常的概念问题的影响。
2002-12-07 astro-ph gr-qc hep-lat
Quantum Gravity, Hydrodynamics and Emergent Cosmology: A Collection of Perspectives
本文集汇集了量子引力、流体动力学与涌现宇宙学交叉领域的最新进展,探讨了流体动力学与宇宙学相互作用、相变与涌现几何、关系视角及宇宙学模型涌现等四大主题,并提出“超空间上的流体动力学”新理论框架。
2024-12-19 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
Quantum Cosmology will need to become a Numerical Subject
构成结构形成(星系和CMB热点)基础的不均匀涨落可能是量子宇宙学涨落的种子,并被某种暴胀机制放大。作为一个较低能量的半经典极限,Halliwell-Hawking模型预计将被许多理论所共享。例如,在大尺度下,功率的抑制为O((H/m_pl)^2),这就是结果。这个模型包含/抑制了非常多的术语;我们希望对这些术语的含义以及由它们的不同组合产生的不同制度有一个定性的理解。我研究这个玩具模型,具有易于处理的数学:迷你超空间,特别是相关的粒子力学。在本研讨会中,我特别考虑平均项,并从Hartree-Fock方法中吸取一些经验教训。我们需要把它固定在变分原理上;处理随后的方程是一种数值冒险。
2013-06-26 gr-qc
Loop Quantum Gravity and the The Planck Regime of Cosmology
非常早期的宇宙提供了我们目前测试量子引力理论的最佳舞台。暴胀范式成功地解释了观测到的宇宙微波背景的不均匀性,这在一定程度上已经说明了这一点,因为暴胀范式是基于弯曲宇宙时空的量子场论。然而,这种分析排除了普朗克时代,因为背景时空满足爱因斯坦方程,一直回到大爆炸奇点。利用圈量子引力的技术,这个范式现在已经扩展到从普朗克状态到暴胀开始的自洽理论,涵盖了大约11个数量级的曲率。此外,对于一个狭窄的窗口的初始条件,有偏离标准的范例,与新的效果,如修改的一致性关系,涉及标量和张量功率谱和一个新的来源的非高斯性。因此,宇宙大尺度结构的起源可以追溯到量子引力波动\emph{in the Planck regime}。本报告为广义相对论界提供了这些发展的鸟瞰图。
2013-03-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Does Quantum Cosmology Predict the Age of the Universe?
Universitat Politecnica de Catalunya(加泰罗尼亚理工大学)
量子宇宙学未能保留宇宙年龄这一经典宇宙学模型的物理预测,表明该方法可能存在缺陷。
2026-03-10 gr-qc physics.hist-ph
Propagators for gauge-invariant observables in cosmology
我们在Brunetti等人最近的工作基础上提出了宇宙时空微扰量子引力中规范不变观测量的建议。[JHEP 08(2016)032]。这些观测量是相关的,并且通过在依赖于场的坐标系中评估场算子来获得。我们证明,有可能定义这个坐标系,使得在量子引力中任何高阶可观测的非定域性是因果的,即,在点$x$处可观测的规范不变量的值仅取决于$x$的过去光锥中的度量和膨胀扰动。然后,我们构造传播的度量和暴胀子扰动的规范适应该坐标系,简化了计算的循环校正,并给出明确的表达式,为相关的情况下:物质和辐射主导的时代和慢卷暴胀。
2018-03-27 gr-qc hep-th
WKB Approaches to Restore Time in Quantum Cosmology: Predictions and Shortcomings
在这篇综述中,我们分析了不同方面的可能性,分离的引力物质系统的一部分,生活接近准经典状态和一个“小”量子子集。所考虑的方法都是依赖于一个WKB展开的动力学的序参量和自然竞技场组成的Bianchi宇宙minisuperspace。我们首先讨论如何,限制WKB展开到一阶近似,它是可能的恢复量子子系统的薛定谔方程写在经典的引力背景。我们给出了量子子系统在Bianchi IX模型的“角”配置中的一些应用,确定了两个各向异性自由度中较小的一个中的量子变量。最令人惊讶的结果是,当这种情况在时间上向后外推时,有可能得到一个非奇异的比安奇九世宇宙学。我们还提供了一些基本的提示,这个结果的推广到一般的宇宙学解决方案。在评论的最后一部分,我们考虑了相同的计划,以下一阶近似确定量子子集的物质变量。本文讨论了量子引力对量子场论的修正的非幺正形态学这一非常基本的问题,并讨论了一些建议的修正。我们分析了最近提出的通过固定一个参考系来构造时间的建议,而不是通过一个经典的引力变量来构造时间依赖性。该方案可以通过引入所谓的“运动学作用”以及通过众所周知的Kuchar-Torre公式来实现。在这两种情况下,薛定谔方程,修正为量子引力修正,具有相同的形态,我们提供了一个宇宙学实现的模型,阐明其可能的预测。
2022-10-25 gr-qc
Emergent Cosmology from Quantum Gravity in the Lorentzian Barrett-Crane Tensorial Group Field Theory Model
我们研究了在群场论(GFT)中耦合到自由无质量标量场的Lorentzian Barrett-Crane(BC)模型的宇宙学部分,对应于从相干凝聚态得到的平均场流体力学.凝聚体相对于标量场的关系演化产生了均匀和各向同性宇宙学的有效动力学,类似于以前在基于$\text{SU}(2)$的EPRL模型中获得的动力学。此外,在这个明显的洛伦兹设置,其中只有连续的$\text{SL}(2,\mathbb{C})$ -表示使用,我们得到广义弗里德曼方程,一般表现出量子反弹,并可以重现所有的EPRL类模型的宇宙动力学的功能。这支持了这样的预期,即EPRL类模型和BC模型可能属于同一个连续统普适类,并且产生有效反弹场景的量子引力机制可能不直接依赖于几何可观测量的离散化。
2022-01-28 gr-qc hep-th