Relativistic Generalized Uncertainty Principle and Its Implications
对宇宙的基本物理描述基于两个理论:量子力学和广义相对论。量子引力(QG)的统一理论是一个悬而未决的问题。量子引力现象学(QGP)研究低能系统中的QG效应。一个这样的唯象模型的基础是广义不确定原理(GUP),这是一个修改后的海森堡不确定关系,并预测一个变形的位置-动量交换子。本文提出了相对论性广义不确定原理(RGUP),给出了一个Loerentz不变的最小长度,解决了合成律问题。给出了几个系统的RGUP修正Klein-Gordon、Schrodinger和Dirac方程,并给出了QG修正。得到了规范场、标量场和旋量场的量子电动力学的拉格朗日量。然后计算RGUP对散射振幅的修正。结果被应用到高能散射实验中,为实验室检验最小长度和QG理论提供了急需的窗口。
2021-08-09 gr-qc hep-th
Implication of geodesic equation in Generalized Uncertainty Principle framework
在弯曲时空中导出了广义不确定原理(GUP)修正的相对论粒子模型。从这个改进的模型出发,运动方程(EM)被构造成相对论性的仿射参数($λ$)或固有时间($τ$)和非相对论性的坐标时间($t$)。在此背景下,约束分析技术已被应用到获得EM。有趣的是,在这两种情况下获得的EM是通常的。这一结果清楚地表明了一个重要的事实,即等价原理在GUP框架中的一致性,并进一步得出结论:用GUP修正的修正代数不可能得到点粒子运动的GUP效应。
2014-07-10 gr-qc hep-th
Implications of minimum-length deformed quantum mechanics for QFT/QG
在挑选出量子力学中看起来更现实的最小引力变形之后,我们研究了它对引力的反作用。牛顿势的大距离行为与用广义相对论的有效场论方法得到的结果一致(修正证明是排斥性的)。短距离修正导致普朗克质量黑洞残余物温度为零。位置-动量测不准关系的变形导致超光速运动,而这种超光速运动可以通过对时间-能量测不准关系进行类似的变形来避免。这种变形也避免了QFT中的UV发散。
2012-12-07 gr-qc
Generalized Uncertainty Principle: Implications for Black Hole Complementarity
黑洞信息丢失悖论和防火墙争议的核心是量子力学和广义相对论之间的冲突。关于对广义相对论的量子修正已经说了很多,但在相反的方向上就少得多了。因此,研究引力对量子力学的可能修正是至关重要的。事实上,海森堡不确定原理是量子力学的一个深刻特征,然而当引力效应变得重要时,它可能会得到修正。这样的广义不确定原理[GUP]不仅来自于对量子力学和引力的一般考虑,而且也来自于弦理论的论证。我们研究的背景下,黑洞互补的GUP的作用。我们发现,虽然互补性可以违反大N重标度,如果只假设海森堡的不确定原理,GUP的应用可能会保存互补性,但只有当某些N-依赖性也被假定。这就提出了超出本工作范围的两个重要问题,即:GUP是否真的具有所提出的N依赖形式,以及黑洞互补性是否确实正确。
2014-12-10 gr-qc hep-th
Quantum light and radiation in Rindler spacetime: from uncertainty relations to the cosmological implications
本文通过类比衍射积分与Feynman路径积分建立Rindler时空量子光辐射模型,揭示加速度对不确定性关系的贡献及温度与加速度的等价性,并探讨其对宇宙加速膨胀和暗能量动力学本质的启示。
2025-06-03 gr-qc physics.optics
On the Minimal Length Uncertainty Relation and the Foundations of String Theory
我们回顾了微扰弦论提出的最小长度不确定关系。我们讨论了最小长度不确定性关系的简单的唯象意义,然后认为量子理论和广义相对论的原理相结合,允许一个动态的能量动量空间。我们讨论了这对真空能量问题和非微扰弦论基础的影响。
2011-10-31 gr-qc hep-th
Cosmological Implications of the Extended Uncertainty Principle: Energy Conditions, Stability, and Late Time Acceleration
University of Mazandaran(马赞德兰大学)
本文研究了广义不确定性原理对宇宙学的影响,通过修改的弗里德曼方程分析能量条件和稳定性,发现EUP修正可产生晚期时间加速而无需宇宙学常数。
2025-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Phenomenological Implications of the Generalized Uncertainty Principle
各种量子引力理论认为,在普朗克尺度附近,海森堡不确定原理应该被所谓的广义不确定原理(GUP)所取代。我们证明了GUP在任何量子力学哈密顿量中都会产生两个附加项,分别与βp^4和β^2 p^6成比例,其中β \sim 1/(M_{Pl} c)^2是GUP参数。这些项在普朗克能量或普朗克能量以上变得重要。仅考虑其中的第一个,并将其作为一个扰动,我们表明,GUP影响的兰姆位移,朗道能级,反射和透射系数的电位阶跃和势垒,以及在扫描隧道显微镜(STM)的电流。虽然这些太小,目前无法测量,但我们推测未来提取可测量预测的可能性。
2009-01-13 gr-qc hep-ph hep-th
Generalized uncertainty principle and burning stars
伽莫夫关于量子隧穿对恒星燃烧的影响的理论有两个基石,即量子力学和能量均分定理。人们普遍认为,这两种基础都受到长度存在非零最小值的影响,这通常出现在量子引力场景中,并导致广义不确定原理(GUP)。在数学上,在量子力学的框架内,GUP的影响被认为是微扰项。在这里,概括的德布罗意波长关系中存在的最小长度,GUP校正伽莫夫的温度计算和并行,GUP参数的上限估计。
2022-06-25 gr-qc
PQM and the GUP: Implications of Lattice Dynamics and Minimal Uncertainties in Quantum Mechanics and Cosmology
本研究对比量子力学的PQM与GUP两种替代表述,指出二者表面相似但本质不同(GUP有位置最小不确定性、PQM通过格点实现紫外截断无该特性),且在半经典Bianchi I模型中仅PQM能消除奇点,证明二者根本不相容。
2022-03-10 gr-qc quant-ph
A Note on Effects of Generalized and Extended Uncertainty Principles on Jüttner Gas
近年来,广义(GUP)和扩展(EUP)测不准原理对Maxwell-Boltzmann分布的影响得到了广泛的研究。然而,在高能量区域,麦克斯韦-玻尔兹曼统计的有效性受到争议,取而代之的是,Jüttner分布被提出作为相对论极限的分布函数。出于这些考虑,在目前的工作中,我们的目标是研究GUP和EUP对服从Jüttner分布的系统的影响。为了实现这一目标,我们提出了一种方法,得到的分布函数,从配分函数和它的关系与热能,最终帮助我们找到相应的能量密度状态。
2021-01-29 gr-qc
The Black Hole Uncertainty Principle Correspondence
黑洞不确定原理对应提出了微观尺度上的不确定原理和宏观尺度上的黑洞之间的联系。这体现在康普顿波长和史瓦西半径的统一表达式中。这是广义不确定原理的自然结果,当能量向普朗克值增加时,广义不确定原理建议对不确定原理进行修正。当黑洞质量下降到普朗克值时,它也需要对事件视界大小进行修正,从而产生了广义事件视界的概念。这意味着可能存在亚普朗克黑洞,其大小与康普顿波长相当。环圈量子引力暗示了具有这种特征的黑洞的存在。对应关系导致启发式推导的黑洞温度,并建议如何修改霍金公式在次普朗克制度。
2014-02-06 gr-qc
Coherent States of Harmonic Oscillator and Generalized Uncertainty Principle
本文在广义不确定原理(GUP)框架下研究了简谐振子的动力学和量子力学相干态。导出了简谐振子的运动方程,并讨论了它们的一些新的含义。然后将广义统一量子力学中谐振子的相干态与普通量子力学中的相应情形进行了比较。结果表明,在GUP框架下,相干态的定义与普通量子力学没有太大的区别。但是,考虑到某些算符的期望值和方差,基于量子引力的论证,我们得出结论:虽然在通常的量子力学中有可能存在完全的相干性和消失的展宽,但引力引起的不确定性破坏了量子引力中的完全相干性,原则上不可能存在单色光。
2005-04-20 gr-qc
Generalized Uncertainty Relations,Fundamental Length and Density Matrix
结果表明,如果在量子理论中存在一个基本长度,并使用一个众所周知的测量程序,那么在普朗克尺度下的密度矩阵不能以通常的方式定义,因为在这种情况下,密度矩阵迹强小于1。密度矩阵必须由一个原基或我们在本文中称之为密度亲矩阵来改变。这个原矩阵是一个变形的密度矩阵,在低能极限时,它变成通常的密度矩阵。下面描述变形的显式形式。最后,总结了所得结果的意义及其在解释黑洞信息粒子中的应用。
2003-08-20 gr-qc
Momentum Squeezed State Realized via Optimal Filtering in Optomechanics: Implications for Gravity-Induced Entanglement
Kyushu University(九州大学);California Institute of Technology(加州理工学院);Quantum and Spacetime Research Institute, Kyushu University(九州大学量子与时空研究所)
通过最优滤波实现动量压缩态,用于增强重力诱导纠缠的信号,为探测重力的量子性质提供新思路。
2026-02-21 gr-qc quant-ph
Innocuous Implications of a Minimum Length in Quantum Gravity
对量子引力中的时间-能量不确定性关系的修正被解释为增加了产生质量大于普朗克质量的虚黑洞的波动的持续时间。我指出,这样的虚拟黑洞有一个指数因子所产生的行动,使他们的贡献质子衰变被抑制,而不是增强,相对于普朗克质量的黑洞。
2008-10-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Quantum field theory with the generalized uncertainty principle I: scalar electrodynamics
最近,作者提出了广义不确定原理(GUP)的一个协变推广,它具有Lorentz不变的最小长度。这为构造和探索相对论量子场论中最小长度的可观测结果开辟了道路。特别地,我们计算了高能散射实验的量子引力修正,这可能为在实验室中检验最小长度和量子引力理论提供急需的窗口。为此,我们从GUP修正的最小耦合Klein-Gordon方程出发,推导出了复标量场的量子电动力学的拉格朗日量,并写出了它的费曼规则。然后,我们计算了相对论广义不确定原理修正的量子电动力学散射振幅,并讨论了它的影响。
2020-05-07 gr-qc hep-th
Constraining the generalized uncertainty principle with cold atoms
各种量子引力理论都预言了最小长度尺度的存在,这意味着将海森堡不确定原理在普朗克尺度上修改为所谓的广义不确定原理(GUP)。以前对GUP的研究主要集中在它对高能物理学、宇宙学和天体物理学的影响上。在这里,应用的GUP低能量子系统,特别是冷原子,进行了研究。从$^{87}$ Rb原子反冲实验的结果被用来设置参数的上限在三个不同的GUP建议。在Ali-Das-Vagenas方案上找到了一个$10^{14}$级的界,这是迄今为止第二好的界.得到了Maggiore建议的一个$10^{26}$水平的界,这是它的最佳可用界。
2016-07-15 gr-qc physics.atom-ph
Effect of the Generalized Uncertainty Principle on Post-Inflation Preheating
我们研究了广义不确定原理的影响,预测各种量子引力理论取代海森堡的不确定原理附近的普朗克尺度,在宇宙学后膨胀预热,并表明,它可以预测增加或减少参数共振和粒子生产的相应变化。可能的影响被认为是。
2011-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Entropy Bound with Generalized Uncertainty Principle in General Dimensions
在广义不确定原理(GUP)的一类模型中,研究了局域量子场论(LQFT)的熵界。广义不确定原理(GUP)预测了作为量子引力效应反映的最小长度。研究了任意空间维$d\geq4$球${\cal B}^{d}$中的玻色子场和费米子场。结果发现,GUP导致相同的缩放$A_{d-2}^{(d-3)/(d-2)}$修正玻色子和费米子的熵界,虽然这种修正的系数是不同的每种情况下。根据我们的计算,我们得出结论,GUP效应可以变得明显的短距离尺度。我们的结果的一些进一步的影响和猜测进行了讨论。
2012-03-26 gr-qc hep-th
Dangerous implications of a minimum length in quantum gravity
最小长度的存在和海森堡不确定原理的推广似乎是任何相容的量子引力理论所必需的两个基本要素。在这封信中,我们表明,他们将预测危险的过程是现象学上不可接受的。例如,长寿命的虚拟超普朗克质量黑洞可能导致质子快速衰变。这个难题的可能的解决方案进行了简要讨论。
2008-07-17 astro-ph gr-qc hep-ph
A quantum Friedmann flat spacetime: Uncertainty Relations, Thermodynamics and some cosmological consequences
我们提出了弗里德曼平坦时空不确定关系(STUR)连同一些宇宙学的影响。本文还研究了“引力稳定性对抗事件局部化”原理(PGSL)和全息贝肯斯坦熵界(HEB)之间的一个有趣联系。由于全息原理,导致我们的STUR的相同定理被用来计算宇宙在其视视界的熵。广义熵公式可以用来讨论与量子时空的有趣联系。
2017-12-25 gr-qc hep-th
Generalized Uncertainty Principle: from the harmonic oscillator to a QFT toy model
几个量子引力模型预言了普朗克尺度下最小长度的出现。这通常是考虑到修改海森堡不确定原理到广义不确定原理。本文研究了多项式广义不确定原理对谐振子的影响。我们重新分析和代数的方法,推导出精确的形式的广义海森堡代数的新的位置和动量算子。我们表明,能量谱和本征函数的影响,在一个非平凡的方式。此外,一组新的阶梯算子推导出的哈密顿量的因式分解。最后利用上述形式构造了一个基于广义不确定原理的量子场论玩具模型。
2021-09-30 gr-qc hep-th quant-ph
Minimal length effect on the broadening of free wave-packets and its physical implications
研究了广义不确定原理修正的标量势波包宽度的时间演化。自由粒子的情况下,精确地解决了波包加宽修改之间的耦合的GUP参数和高阶矩在动量空间中的概率分布。我们考虑两种流行的形式的变形广泛应用于文献中-其中之一修改的换向器与二次项的动量,而另一个修改它与条款的线性和二次的动量。与标准情况不同,满足海森堡不确定性,这里的GUP修改的加宽率,对于两种变形,不仅取决于波包的初始大小(在位置和动量空间),而且还取决于粒子的初始概率分布和动量。在这两种情况下,波包加宽的新速率都被一些新的项修改了,比如偏度和峰度系数,以及粒子的(恒定)动量。与标准的海森堡不确定原理(HUP)为基础的结果的比较表明,潜在的可测量的差异,自由波包加宽的物理系统,如$C_{60}$和$C_{176}$分子的速率,更大的有机分子波包。在这样做时,我们打开了一条路径,扫描GUP参数空间的几个数量级内的最佳现有的上限为两种形式的GUP。
2019-08-06 gr-qc hep-th quant-ph
Cosmological constraints on the Generalized Uncertainty Principle from modified Friedmann equations
广义不确定原理(GUP)已经出现在量子引力理论的许多尝试中,并预言了自然界中存在最小长度。在这项工作中,我们考虑两个宇宙模型所产生的弗里德曼方程修改的GUP(在其线性和二次配方),并比较它们与观测数据。我们的目的是得到GUP参数的约束,并讨论这种模型的可行性和物理意义。我们发现在二次配方的参数的约束$α^{2}_{Q}<10^{59}$(比大多数在天体物理学方面获得的更紧密),而线性配方并不出现与目前的宇宙学数据兼容。我们的分析突出了高精度宇宙学探测器在量子引力现象学领域的强大作用。
2020-06-19 astro-ph.CO gr-qc
Modified entropies as the origin of generalized uncertainty principles
海森伯的不确定原理被认为与熵的不确定原理有关。这种对应关系是使用与香农熵相关的波函数的高斯概率分布获得的。独立地,由于量子引力效应,海森堡不确定原理被扩展为广义不确定原理(GUP)。在这项工作中,我们表明,GUP已来自考虑非广泛的熵,提出了我们之一。我们发现与$S_{+}$和$S_-$熵相关的形变参数分别为负和正。这使我们能够探索各种可能性,在寻找物理含义。我们的结论是,非广延统计构成了量子引力的签名。
2022-12-29 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Some Consequences of the Generalised Uncertainty Principle: Statistical Mechanical, Cosmological, and Varying Speed of Light
我们研究马焦雷的独特的广义不确定原理(GUP)的动力学后果。我们发现,它自然地、普遍地导致了新的后果。在高温极限,自由度急剧减少,例如,在远高于哈格多恩温度的弦中发现的那种类型。有鉴于此,现在的GUP也许可以被看作是海森堡不确定原理的新版本,由Atick和Witten提出负责这种减少。此外,目前的GUP自然会导致变化的光速和修改的色散关系。它们很可能对宇宙学和黑洞物理学产生新的影响,我们将定性地讨论其中的一些。
2001-09-08 astro-ph cond-mat gr-qc