Quantum Gravity in 2+1 Dimensions: The Case of a Closed Universe
在三维时空中,广义相对论大大简化了,成为一个没有传播局部自由度的“拓扑”理论。然而,量子化重力的许多困难的概念问题仍然存在。在这篇评论中,我总结了相当大的身体的工作,已经走向量子化(2+1)维真空引力在一个空间封闭的宇宙设置。
2004-09-22 gr-qc hep-th
Quantizing quantum Ricci curvature
量子Ricci曲率最近被引入作为一种新的几何可观测量,它描述了度量空间的曲率性质,而不需要光滑结构。除了坐标不变性外,它的关键特性是可扩展性,可计算性和鲁棒性。我们证明,这些属性继续保持在非微扰量子引力的背景下,通过评估的量子Ricci曲率数值在二维欧几里德量子引力,定义在动力学三角形。尽管量子几何具有众所周知的高度非经典性质,但它的里奇曲率可以很好地与五维圆球的曲率相匹配。
2018-02-28 gr-qc hep-lat hep-th
The Weinberg - Faddeev solution to the problems of quantum field theory and quantum gravity:quantum spacetime
本文将基本长度引入物理学。这是在尊重狭义相对论和量子场论的情况下进行的。这个理论在形式上与量子场论相似,尽管它的性质要好得多:发散被消除了。量子化重力的问题在这个方法中是直接的。
1994-12-12 hep-th
Quantizing non-projectable Hořava gravity with Lagrangian path integral
Institut de Fisica d’Altes Energies (IFAE), The Barcelona Institute of Science and Technology(高等能源物理研究所,巴塞罗那科学与技术研究院);Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA)(加泰罗尼亚研究高级学院);Barcelona Supercomputing Center (BSC)(巴塞罗那超级计算中心);Department of Physics and Astronomy, McMaster University(麦克马斯特大学物理与天文学系);Perimeter Institute for Theoretical Physics(理论物理前沿研究所)
本文研究了非可投影霍尔瓦重力的量子化问题,通过拉格朗日路径积分方法,利用辅助场将非局部的度量转化为局部形式,并通过一阶环计算验证了移位场的发散部分,提取了牛顿常数和度量动能本质耦合的β函数,探讨了证明非可投影霍尔瓦重力的微扰可重整化的问题。
2025-12-16 gr-qc hep-th
The Ashtekar Variables and a Varying Cosmological Constant from Dynamical Chern-Simons Gravity
本文通过量子化含动力学 Chern-Simons 引力的广义相对论,发现 Wheeler-DeWitt 方程的新精确解,其中 Pontryagin 项对 Kodama 态的修正直接编码了宇宙学常数的变化。
2024-03-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantization of Einstein Gravity: Extraction of Hilbert Space and Constraints
本文详细讨论了从Einstein-Hilbert作用量形式泛函积分中抽取Hilbert空间和约束的问题。利用度量中的度量求出了同构不变测度。绕过了量化经典约束的过程。相反,相关的算子约束直接从泛函积分中获得,消除了从经典理论中猜测它们所涉及的模糊性和不确定性。由此产生的形式主义的新颖性进行了简要讨论。
2018-06-18 hep-th
The Perturbative Quantization of Gravity
提出了微扰量子化引力的建议,并以具有引力的大质量标量场为例进行了说明。
1994-07-25 gr-qc hep-th
Quantum Dilaton Gravity in the Light-cone Gauge
最近,二维量子引力模型已经被证明可以接受经典的黑洞解,这些解在半经典水平上表现出霍金辐射。这些经典和半经典分析都是在共形规范下进行的。本文指出,在光锥规范中作类似的分析也可得到同样的结果。此外,光锥规范中物质场的量子化可以自然地扩展到包括度规场{ \it à la} KPZ的量子化。我们认为,这可能会提供一个新的框架来解决与黑洞物理学相关的许多问题。
1992-09-18 hep-th
Consistency of Orthodox Gravity
最近提出的量子化引力的自洽性研究。当诉诸于量子场论的微扰技术时,在处理爱因斯坦引力时有众所周知的困难。然而,这并不排除量子形式的存在。这封信是关于这样一个微妙但重要的区别。
1997-08-12 gr-qc hep-th
Quantizing Carrollian field theories
本文量子化简单的二阶导数Carrollian场论,发现其对紫外敏感,通过空间晶格与有限逆温度正规化,利用晶格间距趋于零的极限定义了具有未破缺超平移对称性的广义自由场连续模型。
2024-10-14 gr-qc hep-th
Gauge models in modified triplectic quantization
我们应用改进的三重形式量子化了几种流行的规范模型--非阿贝尔反对称张量场模型、W ~ 2引力和二维动力学挠率引力。得到了量子作用量和规范固定泛函的生成方程的显式解。利用这些解,我们构造了真空泛函,得到了相应的扩展BRST对称变换。
2001-05-22 hep-th
Conformal Dilaton Gravity: Classical Noninvariance Gives Rise To Quantum Invariance
在量子化共形膨胀引力时,存在一个从两圈级开始的共形反常。这种反常现象源于有效作用量发散部分的倏逝算符。一般形式的有限的counterterterterm,这是必要的,以确保取消的Weyl异常的每一个订单在微扰理论已被确定,仅使用共形不变性。这些有限反项在它们前面没有任何质量标度的倒数幂(正是因为共形不变性),因此它们在低能深红外极限中不可忽略。确定了标量场运动运动方程的一般形式,并提取了一些物理结果。
2016-03-03 hep-th
Exact Solutions of 1+1 Dimensional Dilaton Gravity Coupled to Matter
得到了一类1+1维标量场与电磁场耦合的非线性引力可积模型,并显式求解。更一般的模型被简化为0+1维Hamilton系统,其中两个可积类(称为s-可积)被发现并显式求解。作为一种特殊情况,导出了任意实时空维中电磁场和标量场耦合的爱因斯坦引力场的静态球解。“无毛”定理的推广指出和哈密顿制定,使量化的s-可积系统的概述。
1996-08-07 hep-th
Branes and Quantization for an A-Model Complexification of Einstein Gravity in Almost Kahler Variables
广义相对论理论在几乎所有的卡勒变量中被等价地重新定义:辛形式和正则辛联络(由仅由度量系数及其导数构成的张量从列维-奇维塔联络扭曲而来)。基本的几何和物理对象是唯一确定的度量相容形式的(伪)黎曼度量的流形上启用必要类型的非完整2+2分布。这样的非完整辛变量允许我们用时空流形上几乎复结构的A模型复化来表述量子化爱因斯坦引力的问题,推广了古柯夫-威滕方法,参见arXiv:0809.0305。量子化的复杂化模型,我们推导出一个希尔伯特空间作为一个空间的弦与两个A-膜的爱因斯坦引力理论是非完整的,因为诱导的非线性连接结构。最后,我们推测这样一种方法的量子化的关系曲线流和孤子的层次定义的爱因斯坦度量(伪)黎曼时空。
2009-04-01 gr-qc hep-th math-ph
Chern-Simons Quantization of (2+1)-Anti-De Sitter Gravity on a Torus
研究了当时空拓扑为$ R\times T^{2}$时,具有负宇宙学常数的2+1维Einstein引力的Chern-Simons表述.物理相空间是两个子相空间的直积,每个子相空间是一个非Hausdorff流形加上一个非零余维集。给出了相空间中各点的时空几何解释,并从几何的角度解释了1到2的对应关系。在量子化这个理论时,我们构造了一个“修正相空间”,它是环面上的一个余切丛。我们还提供了一个模块不变的内积和调查的关系,量子理论,这是直接相关的旋量表示的ADM形式主义。(This本文是以前的论文(hep-th/9312151)的修订版。纠正了关于相空间拓扑的错误讨论。
1994-09-14 hep-th
Stochastic Quantization of Matrix Models and Field Theory of Non-Orientable Strings
在基于随机量子化方法的引力量子化中,随机时间起着固有时间的作用。我们在此背景下研究二维和四维欧氏量子引力。将随机量子化方法应用于实对称矩阵模型,证明了由Langevin方程定义的随机过程描述了定义不可定向二维曲面的不可定向环的时间演化.相应的Fokker-Planck哈密顿量在连续极限导出了不可定向的弦场论。将我们在二维量子引力的例子中学习到的策略应用到四维情形。特别地,我们提出了三维几何随机过程的朗之万方程来描述具有Ashtekar正则变量的四维量子引力中的(欧几里德)时间演化。我们提出了它在晶格正则化的版本和天真的连续极限。
1995-09-18 hep-th
On Quantization of AdS3 Gravity I: Semi-Classical Analysis
在这项工作中,我们探讨了量子化AdS $_3$爱因斯坦引力的想法。我们从最一般的解决方案,尊重布朗-亨诺边界条件的三维引力理论。这些解由两个全纯函数表示,并满足简单叠加法则。这些几何一般都有一个分叉的Killing视界(具有非紧分叉曲线),它不是事件视界,因此也不是黑洞。尽管如此,仍存在具有事件视界的这些几何的叠加。我们建议把这些几何形状看作是BTZ黑洞的“半经典模糊球微观态”,它们是这些几何形状的叠加。这些半经典微观态的量子化的细节将在接下来的工作中讨论。
2014-05-08 gr-qc hep-th
Global structure of Witten's 2+1 gravity on ${\bf R}\times T^2$
研究了流形${\bf R} \times T^2$上Witten的2+1引力公式的经典解空间${\cal M}$. ${\cal M}$是连通的,但既不是Hausdorff流形也不是流形。然而,从${\cal M}$中移除一组测度零会产生一个连通流形,它自然地被视为非Hausdorff基空间上的余切丛。从时空度规与~ ${\cal M}$各部分的关系出发,讨论了量子化理论的途径。(为1993年12月12日至17日在北卡罗来纳州罗利举行的兰佐斯百年纪念会议提供的资料)
1994-03-21 gr-qc hep-th
Emergent Gravity from Noncommutative Gauge Theory
我们证明了非对易U(n)规范理论的矩阵模型作用量实际上描述了耦合到引力的SU(n)规范理论。这是在四维情况下详细阐述的。SU(n)规范场和附加标量场耦合到一个有效度规G_{ab},它由动力学泊松结构决定。突现引力与非对易性密切相关,对通常被解释为U(1)规范场的自由度进行编码。这导致了一类包含引力波的物理自由度的度量,并且允许恢复例如具有任意质量分布的牛顿极限。它还表明了一个一致的图片紫外/红外混合的诱导重力作用。这将为重力的量化提供一个合适的框架。
2007-12-19 gr-qc hep-th
The Bronstein hypercube of quantum gravity
我们主张扩大传统的量子引力的观点,基于“量子化GR”,包括明确的非时空性质的基本积木建议的几个现代量子引力的方法(和一些半经典的论点),并集中更多的连续时空和几何的出现,从他们的集体动力学的问题。我们还讨论了量子引力研究的一些最新进展,旨在实现这些想法的背景下,群场论,随机张量模型,单纯量子引力,圈量子引力,自旋泡沫模型。
2018-05-11 gr-qc hep-th physics.hist-ph
Batalin-Fradkin-Vilkovisky quantization of Einstein gravity with off-diagonal solutions encoding Hořava type generating functions
Kocaeli University(科贾埃利大学);Taras Shevchenko National University of Kyiv(基辅塔拉斯·舍甫琴科国立大学);California State University at Fresno(弗雷斯诺州立大学)
本文提出利用BFV形式主义量子化爱因斯坦方程的非对角解,并通过霍尔瓦类型生成函数编码各向异性缩放和有效宇宙学常数。
2026-03-10 gr-qc hep-th math-ph
Emergent Geometry and Quantum Gravity
我们解释了如何通过量子化时空本身来定义量子引力。精确地说,物理维度为自然单位的(长度)^2的引力常量G = L_P^2引入了时空的辛结构,这导致了普朗克尺度下的非对易时空L_P。时空M的辛结构导致了辛几何(M,ω)和黎曼几何(M,g)其中辛结构ω关于电磁场F=dA的变形转化为黎曼度量g的变形。这种量子引力的方法允许一个背景独立的公式,其中时空以及物质场同样是从量子引力的宇宙真空中涌现出来的,因此被称为量子等效原理。
2010-08-20 gr-qc hep-ph hep-th
Gauge-invariant coefficients in perturbative quantum gravity
热核方法是研究量子引力性质的有效方法。本文重新计算了含宇宙学常数的微扰量子引力中的前三个热核系数,以确定文献中报道的那些是正确的。它们对应于在四个维度上重新规范化单循环有效行动所需的反项。它们可以在任意维度$D$上进行评估,在这种情况下,它们仅识别$D\geq 6$的有效动作中出现的分歧的子集。一般来说,这些系数取决于在量化爱因斯坦-希尔伯特作用量时采用的规范固定选择。然而,一旦在壳层上计算,即使用具有宇宙学常数的爱因斯坦场方程,它们就变成规范不变的。我们确定它们,并使用它们作为检查微扰量子引力的替代方法的基准。其中一种方法是通过使用${\cal N}=4$自旋粒子的作用来描述引力子的一次量子化,其特征在于世界线上的四个超对称性和一组世界线规范不变性。这种描述也被用于计算规范不变系数。我们在$D=4$上验证了它们的正确性,但在与之前修复的基准比较时,发现在任意$D$上不匹配。我们解释这一结果的信号,路径积分量子化的${\cal N}=4$自旋粒子应予以修改。我们通过固定正确的反项来完成这项任务,该反项必须用于${\cal N}=4$自旋粒子的世界线路径积分量子化,以使其在任意维度上保持一致。
2022-06-27 hep-th
Algebraic structure of gravity in Ashtekar variables
利用Maurer-Cartan水平度条件,得到了Ashtekar变量重力的BRST变换。Ashtekar变量的BRST上同调是在S. P. Sorella引入的算子$δ$的帮助下计算的,该算子允许将外导数分解为BRST交换子。这个BRST上同调导致四维流形的微分不变量。
1994-09-15 hep-th
Hitchin systems, N=2 gauge theories and W-gravity
我们提出了一些论据,支持最近发现的Alday,Gaiotto和Tachikawa之间的二维共形场论和N=2超共形规范理论在四维的对偶M-理论推导。我们发现A_{N-1} Toda场论是最简单的二维共形场论,它量子化了N个包裹在Riemann曲面上的M5-膜的模.这使我们确定手征运营商的N=2规范理论与W-代数电流。作为这种对应的检查,我们研究了一些相关的OPE的获得Nekrasov的配分函数满足W-几何约束。
2010-06-21 hep-th math-ph math.MP
Field-to-particle transition based on the zero-brane approach to quantization of multiscalar field theories and its application for Jackiw-Teitelboim gravity
本文将基于有效零膜作用量方法的场-粒子跃迁形式推广到任意多标量场。作为一个富有成效的例子,我们利用这种方法导出了在黑洞解附近的定规范Jackiw-Teitelboim引力的非最小粒子作用量。将其量子化为高阶导数理论时,证明了出现的量子方程具有SU(2)动力学对称群,实现了自旋坐标的精确对应。最后,我们计算了JT黑洞质量的量子修正。
2000-05-26 gr-qc hep-ph hep-th
Fractal universe and quantum gravity made simple
Università Roma Tre(罗马第三大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma 3(意大利国家核物理研究所罗马三分所);Istituto Nazionale di Alta Matematica Francesco Severi, Gruppo Nazionale di Fisica Matematica(弗朗切斯科·塞韦里高等数学国立研究所数学物理全国小组);Instituto de Estructura de la Materia, CSIC(材料结构研究所,西班牙高等科学研究委员会)
本文提出一种通过分形时空几何简化量子引力的理论,展示其在所有扰动阶上均超可重整化且具有幺正性,并探讨了通过黑洞和引力波检验该理论的可行方法。
2026-08-13 gr-qc hep-th
Semi-classical dilaton gravity and the very blunt defect expansion
本文在半经典极限下研究一般膨胀子势的膨胀子引力,发现测地线规范存在非微扰歧义,提出新鞍点贡献态密度,并揭示光滑经典几何源于钝缺陷气体的统计平衡。
2025-05-26 hep-th
Quantization of Gravity in the Black Hole Background
我们在史瓦西黑洞背景下对微扰引力进行了协变(拉格朗日)量子化。关键的工具是将场分解成球谐函数。对于角动量量子数为$l \geq 2$的模,我们固定Regge-Wheeler规范;对于角动量量子数为$l$ $=$ $0$或$1$的低多极模,我们提出了一组规范固定条件,它们是二维背景协变的,并且是微扰定义的.我们发现,相应的Faddeev-Popov鬼是非传播的$l\geq2$模式,但在一般的非平凡的低多极模式与$l = 0,1$。然而,在Schwarzschild坐标系中,所有作用于鬼的时间导数都从作用中下降,并且低多极鬼具有瞬时传播子。在有视界的空间中量子化引力的可能的微妙之处,法捷耶夫定理暗示了在一个明显没有幽灵的希尔伯特空间中潜在的正则(哈密顿)量子化的可能性。
2021-10-06 gr-qc hep-th
Quantization of Emergent Gravity
涌现引力是基于一种新形式的等效原理,称为达布定理或辛几何中的莫泽引理,指出电磁力总是可以通过局部坐标变换消除,只要时空允许辛结构,换句话说,微观时空成为非对易(NC)。如果引力是从NC时空上的U(1)规范理论中出现的,那么这种涌现引力的图像就提出了一种全新的量子化方案,其中量子引力是通过量子化时空本身来定义的,从而导致一个动力学的NC时空。因此,突现引力的量子化与传统的试图将度量场量子化为相空间的方法有着根本的不同。这种量子引力的方法允许一个背景独立的公式,其中时空和物质场同样从量子引力的宇宙真空中涌现。
2014-12-24 hep-th math-ph math.MP
Some Unusual Dimensional Reductions of Gravity: Geometric Potentials, Separation of Variables, and Static - Cosmological Duality
本文讨论了将引力理论降维为二维和一维非线性引力模型的有关问题。我们首先考虑四维引力的最一般的圆柱形约化,并导出相应的(1+1)维非平凡子引力,特别注意从纯几何变量(可以说,从“无”)产生非平凡宇宙学势的可能性。然后,我们讨论了进一步减少二维理论的维1的一般程序分离的空间和时间变量。我们用球约化引力与标量物质耦合的例子来说明这一点。这个过程比通常的“天真”还原更一般,显然比使用群论方法的还原更一般。我们还更详细地解释了早先提出的“静态宇宙学”的对偶性(SC-对偶性),并讨论了一些不寻常的宇宙学和静态,可以通过使用分离的空间和时间变量的方法获得。
2006-12-09 hep-th
Quantization of static space-times
四维洛伦兹静态时空等价于耦合到无质量克莱因场的三维欧几里得引力。在圈量子引力框架下对耦合模型进行正则量子化,得到了一个实际描述量子化静态时空的量子理论。运动学希尔伯特空间是引力的希尔伯特空间与虚标量场的希尔伯特空间的乘积。事实证明,2+1模型的哈密顿约束对应于底层希尔伯特空间中的一个密集定义的算子,因此它是有限的,没有重整化。作为一种新的观点,这个量子化模型可能对量子引力的一些物理问题有所启发。
2002-03-17 gr-qc hep-th math-ph
Background Free Quantum Gravity based on Conformal Gravity and Conformal Field Theory on M^4
本文研究了在紫外不动点上用特定的共形场论表示的四维量子引力,其动力学由Riegert-Wess-Zumino和Weyl作用量的组合系统描述.通过对度规场的共形因子进行非微扰量子化,得到了量子同态对称性的背景自由性质。在本文中,Minkowski背景M^4被用于实际。构造了构成共形代数的量子单同态的生成元。利用它,我们研究了复合标量算子成为良共形场的问题。我们发现物理场可用共形维数为4的标量场来描述。因此,排除了幺正性界之外的张量场。M^4上的量子代数的计算是在坐标空间中使用场的算符乘积进行的。并构造了幂零BRST算子。
2016-04-08 gr-qc hep-th math-ph
Quantum Gravity, Field Theory and Signatures of Noncommutative Spacetime
本文介绍了量子化时空的场论的一些主要思想和结果,并强调了这种场论可以教我们量子化引力的问题。我们考察了非对易规范理论在多大程度上可以被看作引力的规范理论。紫外/红外混合的详细解释,我们描述了它的关系重整化,引力动力学,变形色散关系的模型中的量子时空的兴趣在弦论和双狭义相对论。我们还讨论了时空非对易性的一些潜在的实验探测。
2009-10-05 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Fakeons and the classicization of quantum gravity: the FLRW metric
在某些假设下,通过将不需要的自由度量化为伪量(fakeon),可以理解高阶导数理论,这些伪量后来被投影掉。然后通过对量子理论的经典化,得到了真正的经典极限。由于量子场论是用微扰的形式表述的,经典化也是微扰的。在一般情况下推导出一些性质后,我们考虑了从fakeon思想中出现的量子引力理论,并研究了它的经典化,重点是FLRW度规。我们指出的情况下,假子投影可以准确地处理,其中包括辐射,真空能量密度和两者的组合,以及情况下,它不能,其中包括灰尘。一般来说,经典极限与它所来自的量子理论有许多共同的特征,包括不可能写出完整的、“精确的”场方程,以至于渐近级数和非微扰效应开始起作用。
2019-04-09 gr-qc hep-th
Perturbative Quantum Gravity and its Relation to Gauge Theory
在这篇综述中,我们描述了微扰规范理论和重力散射振幅之间的非平凡关系。在半经典或树的水平上,引力理论在平坦空间中的散射振幅可以表示为定义良好的规范理论振幅的乘积之和。这些关系最早是由Kawai、Lewellen和Tye在弦论的背景下发现的,但更普遍地成立。特别是对于标准的爱因斯坦引力,它们是成立的。基于D维么正性的方法可以用来系统地构造所有的量子回路修正,在微扰理论中,使用规范理论表示的引力树振幅作为输入。更一般地说,么正性方法提供了一种微扰量子化无质量引力理论的方法,而不需要与约束系统的量子化相关的通常的形式装置。作为一个应用,这种方法被用来证明最大超对称引力在紫外线下的发散比以前认为的要小。
2002-07-20 gr-qc hep-ph hep-th
Noncanonical quantization of gravity. II. Constraints and the physical Hilbert space
继续利用仿射场变量量子化引力场的程序。为了完整性,审查的选择标准,挑出仿射字段,约束的替代治疗,并选择的初始(前施加的约束)超局部表示的字段运营商最初提出。类似的例子表明,引力约束的引入和加强将引起算符表象的充分变化,从而使初始超局域场算符表象的所有痕迹消失。为了实现这一引进和强制执行的约束,一个很好的特点相空间泛函积分表示的再生核的适当正规化的物理希尔伯特空间的开发和广泛的分析。
2001-02-09 gr-qc hep-th math-ph
Fundamental length scale and the bending of light in a gravitational field
量子化量子引力的正则方法被理解为患有病理性的不可重可化性。然而,在有效场论的背景下,一个可行的微扰方法来计算基本过程是可能的。一些非微扰方法,最著名的是圈量子引力和组合量子引力,暗示了最小长度的存在。为了避免最小长度的存在与狭义相对论原理之间的矛盾,双狭义相对论引入了修正的色散关系来调和冲突。在这项工作中,我们结合这些色散关系与有效场论的方法来计算第一后牛顿修正光弯曲的大质量物体。计算提供了一个直接测量的效果,依赖于量子化的引力场的存在和最小长度的前景。实验验证将提供引力量子理论存在的证据,以及时空在最小距离上的基本量子化。
2022-07-09 gr-qc hep-th
Jackiw-Teitelboim quantum gravity with defects and the Aharonov-Bohm effect
本文研究了欧氏二维负弯曲背景下的Jackiw-Teitelboim引力理论。广义的玻色子势的作用是在二维流形上诱导出一个锥形缺陷。我们表明,这个理论可以写为普通的量子力学的双曲盘上的带电粒子的存在下,一个恒定的背景磁场加上纯规范Aharonov-Bohm场。这幅图使我们能够精确地计算相应引力动力学的波函数和传播子。利用这种方法,我们能够再现Hartle-Hawking态的引力态密度,并计算出Hartle-Hawking态的Réyni熵和纠缠熵.当我们在高温下重现经典熵时,我们也发现了一个额外的拓扑贡献,在低温下成为主导。然后,我们展示了缺陷的存在如何修改关联函数,包括时间顺序的相关性,并降低了李雅普诺夫指数。这是通过两种方式实现的:通过直接量子化的边界Schwarzian理论和通过维度减少$SL(2,\mathbb{Z})$黑洞。
2020-11-09 gr-qc hep-th
Classical and Quantum Physical Geometry
量子化重力的任务是比较与爱因斯坦的相对化重力。简要回顾了广义相对论的哲学和物理基础。埃勒斯-皮拉尼-席德方案利用自由下落的经典粒子轨道,在每一点周围的无穷小邻域中进行运算,从而在操作上确定时空的几何形状。对量子波的自由降落的研究提出了量子等效原理。阐明了广义协方差原理。费米子场在旋转$2π$弧度时的符号变化被用来论证时空的量子力学修正,这自然会导致超对称性。利用作者在量子引力中提出的一个新效应,将爱因斯坦的空穴论证推广到量子引力中。这就提出了一个广义协变性的量子原理,根据这个原理,物理学的基本定律在“量子同形”下应该是协变的。这个启发式原理意味着时空点在量子引力中没有不变的意义。
1997-12-02 gr-qc hep-th
Do Gedankenexperiments compel quantization of gravity?
引力是否被量子化仍然是一个悬而未决的问题。为了阐明这个问题,已经提出了各种Gedanken实验。一个流行的例子是一个大质量系统与另一个遥远系统的引力相互作用的干涉实验,其中出现了一个明显的悖论:即使对于类空分离,干涉实验的结果也取决于遥远系统的作用,导致违反互补性或无信号。最近的一个解决方案表明,当量子化引力辐射并包括引力场的量子涨落时,这个悖论是避免的。在这里,我们表明,悖论的问题也可以解决不考虑引力辐射,仅依赖于普朗克长度作为空间分辨率的限制。因此,与以前得出的结论相反,我们发现引力的量子场论的必要性并不从迄今为止所考虑的这类Gedanken实验中得出。此外,我们指出,在一般的实现的设置的效果是由质量八极,而不是四极。我们的研究结果强调,没有Gedanken实验到目前为止,迫使一个量子场论的重力,在电磁的情况下。
2021-07-16 gr-qc hep-th quant-ph
Solution space of 2+1 gravity on ${\bf R} \times T^2$ in Witten's connection formulation
我们研究了流形${\bf R} \times T^2$上Witten 2+1引力公式的经典解的空间${\cal M}$。${\cal M}$是连通的,不像在$T^2$被替换为更高的亏格曲面的情况下的经典解的空间。虽然${\cal M}$既不是Hausdorff也不是流形,但从${\cal M}$中去掉一个测度零集得到一个流形,它自然地被看作是非Hausdorff基空间~ ${\cal B}$上的余切丛。我们讨论了${\cal M}$的各个部分与时空度规的关系,以及量子化~ ${\cal M}$的各种可能性。存在这样的量子化,其中某些动量算符的指数,当作用于其支持完全在对应于常规时空度量的${\cal B}$部分上的状态时,给出其支持完全在~ ${\cal B}$这部分之外的状态。当仪表组${\rm SO}_0(2,1)$替换为${\rm SU}(1,1)$时,类似的结果也成立。
1993-11-17 gr-qc hep-th
Lattice knot theory and quantum gravity in the loop representation
我们提出了方形晶格上量子引力的循环表示的实现。而不是从一个经典的晶格理论,量化和引入循环,我们进行倒退,设置在晶格循环表示的约束,并表明他们有适当的(奇异)连续极限和代数。的recruomorphism约束再现的经典代数在连续和解决方案的晶格类似物通常的结不变量。我们讨论了一些不变量来自陈-西蒙斯理论在格的上下文中,包括框架的问题。我们还提出了一个正则化的哈密顿约束。我们表明,从陈-西蒙斯理论的两个结不变量被湮灭的哈密顿约束,通过使用他们的绞关系,包括交叉。我们还讨论了与扭结的交叉点的问题。本文是第一步建立一个严格的,可计算的设置循环表示。
1996-08-14 gr-qc hep-lat hep-th
Cosmological perturbations of a perfect fluid and noncommutative variables
我们描述的线性宇宙学扰动的一个完美的流体在一个行动的水平,从而提供了一个替代的标准方法只基于运动方程。这种作用不仅适用于具有正压状态方程的理想流体,而且适用于压力依赖于两个热力学变量的理想流体。通过量子化系统,我们发现:(1)某些微扰场表现出与带电粒子在强磁场中运动时所观察到的非常相似的非对易性;(2)局部曲率和压力微扰不能同时测量;(3)如果违反零能量条件,则会出现鬼现象。
2010-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Propagation of quantum gravity-modified gravitational waves on a classical FLRW spacetime
线性化的爱因斯坦场方程提供了一个低能量波动方程来描述可能来自高能源的引力场的传播。受圈量子引力的启发,我们提出了聚合物量子化方案来推导这种波在经典Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker(FLRW)时空中的有效传播。为了克服聚合物量子化时间相关的哈密顿量的挑战,我们重写这样的哈密顿量在一个时间无关的方式在扩展的相空间中,量子化,然后将其转换回通常的相空间。这样我们得到了含时的聚合物引力波哈密顿量。然后,我们推导出有效的运动方程,并表明(i)波的形式被修改,(ii)波的速度取决于它们的频率,(iii)量子效应变得更加明显,因为波穿越更长的距离。
2021-04-28 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
An Invitation to String Theory
我们希望这些讲座能提供一个切入点,让我们进入到以“弦论“为名的庞大的相关思想网络中。首先,我将对引力作为场论作一个或多或少的定性介绍,并简要说明如何将其量化,用场论的常用方法量化引力是不成功的,这将是尝试一种间接方法的动机:弦论。我提出玻色弦论,在光锥规范中建立闭弦,并证明闭弦希尔伯特空间中的一个态可以解释为引力子。最后,我将对一些稍微高级的主题提出一些一般性的定性观点。
2007-05-12 gr-qc hep-th
Holography, Gauge-Gravity Connection and Black Hole Entropy
全息的问题和可能的联系与时空物理学中的规范理论进行了讨论,在一个方法相当不同的更受限制的AdS-CFT对应。在黑洞热力学的背景下,全息术的一个特殊概念是从相当基本的考虑导出的(而不是被证明的),这也导致了辐射黑洞的热稳定性的判据,而不诉诸于特定的经典度规。对于遵守这个准则的黑洞,正则熵可以用孤立视界的微正则熵来表示,孤立视界本质上是全局事件视界的局部推广,是空的时空内边界,具有边际外捕获。有人认为,为什么在这个地平线上的自由度必须描述的拓扑规范理论。量子化这一边界理论导致视界的微正则熵以横截面积的无穷级数渐近表示,其中领先的“面积定律”项后面是由量子时空涨落引起的有限的、明确可计算的修正。
2009-03-29 gr-qc hep-th
Localization and diffusion in polymer quantum field theory
聚合物量子化是一种非标准的量子化经典系统的方法,其灵感来自于量子引力的背景独立方法,例如环量子引力。当应用于场论时,它在场的经典位形空间的水平上引入了特征聚合物标度。与具有时空离散性或非交换性的模型相比,这是一种可替代的方式,其中可以在场论背景下引入特征尺度。出于这种比较,我们在这里研究的本地化和扩散性能与聚合物场的可观测量和色散关系,以揭示一些光的新的物理特性引入聚合物量子化。虽然本地化过程似乎只有轻微的聚合物效应的影响,我们发现,聚合物扩散显着不同的“降维”的图片出现在其他普朗克尺度模型超越本地量子场论。
2014-08-13 gr-qc hep-th
Dynamical Chern-Simons modified gravity, Godel Universe and variable cosmological constant
研究了Gödel度规与动力学Chern-Simons修正引力相容的条件。事实证明,只有当宇宙学常数在空间中是可变的时,这种相容性才能实现。
2010-04-30 gr-qc hep-th
Non-local quantum field theory from doubly special relativity
本文构建了具有线性Lorentz不变性的DSR非局域量子场论,导出变形的Klein–Gordon、Dirac、电磁Lagrangian及Maxwell方程,并探讨点电荷电势与非局域性和DSR的联系。
2025-02-21 gr-qc hep-th
Analog gravity from field theory normal modes?
我们证明了弯曲时空"有效洛伦兹几何“的出现是围绕一些非平凡背景线性化场论的一个常见和一般的结果。这项研究的动机是考虑到最近在凝聚态物理基础上发展起来的大量广义相对论的“模拟模型”,并询问是否有更基本的东西在发生。的确,经典场论的线性化(场论的"正常模式分析“)导致波动,其传播受洛伦兹签名弯曲时空的支配。有效度量”。对于单个标量场,这个过程导致了唯一的有效度规,这对于模拟广义相对论的运动学方面(直到并包括霍金辐射)是足够的。量子化线性化的波动,单圈有效作用量包含一个与爱因斯坦-希尔伯特作用量成比例的项,这表明虽然经典物理学负责产生“有效几何”,但量子物理学可以引起“有效动力学”。这种情况强烈地让人想起萨哈罗夫的“诱导引力”方案,并表明爱因斯坦引力是一种新兴的低能长距离现象,对高能短距离物理学的细节不敏感。(We我的意思是,流体力学是一种长距离涌现现象,它的许多预测对分子动力学中隐含的短距离截止不敏感。)
2001-04-02 gr-qc hep-th
Spherically symmetric gravity coupled to a scalar field with a local Hamiltonian: the complete initial-boundary value problem using metric variables
本文讨论了球对称标量场耦合引力的规范固定,使得哈密顿量是局域密度空间上的积分。在以前的论文中,我们提出了它使用Ashtekar的新变量。在这里,我们在度量变量中研究它。我们完全指定的初边值问题的传入高斯脉冲。
2012-07-25 gr-qc hep-th
Classical axisymmetric gravity in real Ashtekar variables
我们制定轴对称广义相对论的实Ashtekar-Barbero变量。我们研究的约束和运动方程,并显示如何克尔,史瓦西和闵可夫斯基的解决方案。我们还讨论了边界条件。这开启了一个midissuperspace量子化的可能性,使用循环量子引力技术的时空与轴对称和时间依赖性。
2019-05-30 gr-qc hep-th
Loop Variable Inequalities in Gravity and Gauge Theory
我们指出了引力和规范理论的公式的不完整性,这些理论使用闭合曲线周围的完整性轨迹作为它们的基本变量。它表明,在一般情况下,这样的回路变量必须满足一定的不等式,如果他们要给一个描述相当于通常的本地规范电位。
1993-03-25 gr-qc hep-th