Repulsive Interactions in the Microstructure of Regular Hayward Black Hole in Anti-de Sitter Spacetime
利用Ruppeiner几何方法研究了Hayward-AdS黑洞微结构之间的相互作用。我们的研究表明，黑洞分子之间的主导相互作用在温度和体积的参数空间的大部分是吸引的，在范德瓦尔斯系统。然而，与范德华流体相反，在某些参数范围内，小黑洞相存在弱的主导排斥作用。这个结果清楚地区分了带电黑洞与范德华流体的相互作用。然而，这种相互作用是带电黑洞的特征，因为它们不依赖于磁荷或温度。
2020-06-28 gr-qc
Probing microstructure of black hole spacetimes with gravitational wave echoes
黑洞视界的量子本质一直是最近人们感兴趣和密切关注的主题。特别是，近视界量子破坏的等效原理已被提出作为解决黑洞信息悖论。这样的违反可能会导致在高能量下修改色散关系，这可能与进入的引力波经历的强烈引力蓝移有关。我们研究了扰动黑洞在这种色散关系下的衰荡，发现下落的引力波在视界附近有部分反射。这导致在黑洞合并事件的振铃阶段出现晚期${\it echoes}$，其性质与高级LIGO观测中看到的类似（可以说）。目前的测量表明，引力波的洛伦兹破坏尺度为$10^{13 \pm 2}$ GeV，具有可比的耗散和色散。因此，如果得到证实，黑洞振铃回波探测视界的微观结构，从而可以测试违反洛伦兹紫外线完成，如在Ho $ř$ ava-Lifshitz引力。
2019-02-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
A Measure for Quantum Paths, Gravity and Spacetime Microstructure
在（伪）黎曼时空中，连接任意两个事件的给定长度的经典路径的数目当然是无限的。然而，对于任意时空中[连接两个事件$(x_1,x_2)$的长度为$σ$]的量子路径的有效数目，可以定义一个有用的有限测度$N(x_2,x_1;σ)$。当为$x_2=x_1$时，这简化为$C(x,σ)$，给出了包含事件$x$的长度为$σ$的闭合量子环的度量。$N(x_2,x_1;σ)$和$C(x,σ)$都有明确的定义，并且只依赖于时空的几何。各种其他物理量，例如，有效拉格朗日量可以用$N(x_2,x_1;σ)$表示。在时空区域$\mathcal{V}$中，由闭合环贡献的总路径长度的相应度量由$L(σ;x) \equivσC(σ;x)$在$\mathcal{V}$上的积分给出。值得注意的是，$L(0;x) \propto R(x)$，即里奇标量，即对时空区域中无穷小闭合环所贡献的总长度的度量，给出了爱因斯坦-希尔伯特作用量。它的变化，当我们改变度量，可以提供一个新的路线诱导/紧急重力描述。在存在背景电磁场的情况下，$N(x_2,x_1;σ)$和$C(x,σ)$的相应表达式可以与场的完整性相关联。测度$N(x_2,x_1;σ)$也可以用来计算一类作用量和测度是路径长度的任意函数的路径积分。作为一个例子，我计算了一个修改的路径积分，其中包括零点的时空长度。我还描述了$N(x_2,x_1;σ)$的其他几个属性，并概述…
2019-08-28 gr-qc hep-th
Coexistent Physics and Microstructure of the Regular Bardeen Black Hole in Anti-de Sitter Spacetime
本文研究了规则Barnoid AdS黑洞的相结构和微观相互作用。通过共存曲线和旋节曲线分析了黑洞中的稳定相和亚稳定相。由于共存曲线的解析解是不可行的，因此用数值方法得到了解。利用拟合公式得到了$P_r-T_r$共存方程。在$P_r-T_r$和$T_r-V_r$平面上绘制了共存曲线和旋节曲线，以探讨黑洞的相结构。在我们研究的第二部分中，我们能够使用S.W. Wei \emph{et.al} Phys. Rev. Lett.123，071103（2019）提出的新Ruppeiner几何来探测规则的Barclay AdS黑洞的微观相互作用。研究发现，在小黑洞（SBH）和大黑洞（LBH）相，微观相互作用是不同的。在SBH相中，在低温区，微观结构中存在排斥相互作用。相反，与LBH相关联的微结构在整个参数空间中具有吸引力的相互作用。我们发现，沿共存温度SBH和LBH分支发散到负无穷大的临界指数等于$1/2$。
2020-08-14 gr-qc
Comments Concerning a Hypothetical Mesoscopic Dark Dimension
本文指出在弦理论/M理论中实现1至10微米暗第五维度有两种方式：暗维度既可以是圆拓扑（4d时空局域于大统一尺度膜上），也可以是两端连膜的线段，后者意味着微米级距离处存在平行4d时空。
2024-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Insight into the Microstructures of Black Holes with Quantum-Triggered Violations
本研究利用 Ruppeiner 几何探究带电 AdS 黑洞在量子异常下的微观结构，揭示了量子效应如何违反平均场理论的标度律并修改时空的微观性质，为理解黑洞热力学提供了新视角。
2025-11-01 gr-qc hep-th
The motion of test bodies with microstructure in gauge gravity models
我们报告的极-偶极粒子的运动方程的显式形式的一个非常大的类的引力理论。在非黎曼框架中导出的方程允许一个统一的描述几乎所有已知的引力理论。传播方程的多极展开法的帮助下，从守恒定律，遵循诺特定理。众所周知的广义相对论的传播方程，例如，如Mathisson和Papapetrou给出的，代表了我们一般框架中的一个特例。我们的形式允许直接识别规范重力模型中的物质流和重力场强度之间的耦合。特别是，它说明了需要与微观结构的非黎曼时空几何检测的问题。
2009-04-02 gr-qc hep-th
Principle of Equivalence at Planck scales, QG in locally inertial frames and the zero-point-length of spacetime
等效原理使经典引力的影响在局部惯性系中消失。在局域惯性系中，等效原理对于量子引力效应起着什么作用？我在这里从一个具体的角度来回答这个问题。在接近但稍大于普朗克长度的介观尺度上，人们可以用有效几何来描述量子时空和物质。这种有效量子几何的关键特征是零点长度的存在。当我们从量子几何到量子物质时，零点长度将以特定的方式在物质场的传播子中引入修正。另一方面，在介观尺度下，人们不能忽略物质场的自引力，这也会改变传播子的形式。一致性要求，这两个修改-来自两个不同的方向-是相同的。我证明了这个非平凡的需求实际上是满足的。令人惊讶的是，等效原理，在次普朗克尺度下运作，以微妙的方式确保了这种一致性。
2020-05-19 gr-qc hep-th
Quantum spacetime and the renormalization group: Progress and visions
寻求一个描述时空量子微观结构的相容理论，似乎需要从构建其他基本相互作用量子理论所遵循的范式中有所偏离。本文简要回顾了量子引力的两种研究方法，即基于不同理论假设的渐近安全量子引力和张量模型。然而，主要目标是找到一个普遍的连续极限，这样的理论，我们解释如何粗粒化技术应适应每种情况。最后，我们认为，虽然看似不同，这种方法可能只是同一个硬币的两面。
2019-04-15 gr-qc hep-th
Equations of motion in gravity theories with nonminimal coupling: a loophole to detect torsion macroscopically?
本文导出了在容许挠率的时空中具有一般非极小耦合的引力理论的多极运动方程。我们非常普遍的发现允许通过扩展的测试主体对整个理论类进行系统的测试。非极小理论的某些子类的一个独特的特征是，即使在没有微结构测试物质的实验中，它们也对后黎曼时空结构敏感。
2013-09-16 gr-qc hep-th
Propagation equations for deformable test bodies with microstructure in extended theories of gravity
利用诺特定理所得到的守恒律，导出了度量仿射引力中的运动方程。结果以度量-仿射引力中物质源多极分解的传播方程的形式给出，即，正则能动量流和超动量流。特别是，传播方程允许在这个广义引力理论的测试粒子的运动方程的推导，并允许直接识别的物质流和规范重力场强度的理论，即，曲率，扭转和非度量之间的耦合。我们证明，可能的非黎曼时空几何只能检测的帮助下，测试机构，形成的物质与微观结构。普通的引力物质，即，没有微观内部自由度的物质，只能探测黎曼时空几何。从而推广了广义相对论和庞加莱规范理论的已有结果。
2009-03-30 astro-ph gr-qc
Probing non-Riemannian spacetime geometry
通过多极方法导出了非黎曼时空中物质的运动方程。结果表明，只有具有微结构的试验体才能耦合到非黎曼时空几何。因此，不可能用卫星实验重力探测器B探测时空扭转，这与文献中最近的一些说法相反。
2009-03-30 astro-ph gr-qc
On Black Hole Thermodynamics, Singularity, and Gravitational Entropy
黑洞热力学概念提出近半个世纪以来，仍存在许多基本问题。例如，黑洞视界的潜在自由度是什么？此外，经典黑洞也具有时空奇点。尽管人们通常认为量子引力会“治愈”奇点，正如彭罗斯所强调的那样，但这种观点需要更深入的检验。在这篇评论中，我将研究奇点在量子引力中存在的可能性，它们可能扮演的角色，以及奇点和黑洞热力学之间可能的联系。我还将讨论如何--受彭罗斯的外尔曲率假设的启发--可以使用曲率不变量来定义黑洞的引力熵，以及令人惊讶的含义，即不同引力理论中的黑洞的熵是时空曲率的不同表现，即，它们的底层微观结构可能不同。最后，我回顾了“胡克定律”最近建立的单旋转Myers-Perry黑洞（包括克尔黑洞），连接黑洞破碎-黑洞热力学第二定律的后果-与最大的“胡克力”，以及与Ruppeiner的热力学几何。这也为研究黑洞的微观结构提供了一种新的方法，并暗示了某些黑洞可能超出了胡克体系（因此具有不同的微观结构）。在考察黑洞热力学、时空奇点和宇宙监督以及引力熵之间的显著联系时，我将指出一些微妙之处，提供一些新的思想，并提出一些困难但基本的问题，包括黑洞热力学是否真的只是“普通热力学”，还是完全不同的东西。
2022-10-30 gr-qc hep-th
Semiclassical Gravity and Mesoscopic Physics
近几十年来，理论宇宙学的发展与粒子物理学、量子引力和统一理论有着密切的联系。宇宙学中许多基本问题的答案或提示，如宇宙的均匀性和各向同性，结构形成和熵产生的来源，以及宇宙的初始状态，可以追溯到量子场的活动和时空动力学，从大统一时间到$10^{-43} sec$的普朗克时间。要更接近地描述宇宙的这种原始状态，至少需要一种半经典引力理论，并考虑涉及量子场的非平衡统计过程。这个临界状态介于爱因斯坦的广义相对论成功描述的著名经典时代和完全未知的量子引力领域之间。这一阶段的许多特殊问题，如通过退相干从量子时空到经典时空的过渡，普朗克尺度下的交叉行为，隧穿和粒子产生，或真空涨落的密度对比度增长，都与凝聚态，原子或原子核，量子/经典和微观/宏观界面，或离散/连续和随机/确定性过渡的介观物理学的一些基本问题有关。我们指出，这些问题背后的三个主要因素：量子相干性，涨落和相关性。我们讨论了如何更深入地了解这些方面的领域和时空可以帮助一个解决一些基本问题，如普朗克尺度度规波动，宇宙学相变和结构的形成，和黑洞熵，终态和信息悖论。
1995-11-28 cond-mat gr-qc
The atoms of spacetime and the cosmological constant
我描述了一种将经典引力与时空的量子微观结构联系起来的方法。在这种方法中，场方程产生于最大化物质态密度加上几何形状。前者是确定使用零曲面的热力学。后者产生于时空中存在一个零点长度，它将一个内部自由度与时空中的每一个事件联系起来，以一个常范数的波动向量的形式。态密度以及由此产生的引力场方程，在物质拉格朗日量中加入一个常数时保持不变，这是物质扇区的对称性。宇宙学常数作为一个积分常数出现，并使永恒的观察者可以获得的宇宙信息量有限。宇宙学常数与宇宙信息之间的关系使我们能够在宇宙学的背景下，从量子时空的信息量中确定宇宙学常数的数值。
2017-02-20 gr-qc hep-th
Local Expansion Mechanisms for Quantum-Scale Wormholes
Institut für Theoretische Physik, Universität Leipzig（莱比锡大学理论物理研究所）
提出一种称为局部暴胀泡的准局部玩具机制，通过膨胀时空紧凑区域放大微观结构，并利用爱因斯坦方程确定维持该泡所需的应力-能量及其能量密度下限。
2026-05-27 gr-qc hep-th
On the Possibility of Quantum Gravity Emerging from Geometry
Universitat de Lleida（莱里达大学）
本文探讨了量子引力是否可能从几何中涌现，并通过微观视界几何解释引力GUP作为有效不确定性关系。
2026-07-24 gr-qc
Combining general relativity and quantum theory: points of conflict and contact
讨论了将广义相对论和量子理论的原理结合起来的有关问题。在简要地总结了两种形式主义之间的冲突点之后，我集中讨论了四个特定的主题，在这些主题中，过去在GR和量子场论之间建立了一些联系：（i）普朗克长度在时空微观结构中的作用（ii）量子效应在宇宙学和宇宙起源中的作用（iii）有视界时空的热力学，特别是与时空几何有关的熵的概念（iv）宇宙学常数问题。
2001-10-09 astro-ph 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
The Atoms Of Space, Gravity and the Cosmological Constant
我描述了一种将经典引力与时空的量子微观结构联系起来的方法。场方程产生于最大化物质态密度加上几何学。前者是确定使用零表面的热力学，而后者则是由于存在的零点长度的时空。当物质拉格朗日量增加一个常数时，所得到的场方程保持不变，这是物质扇区的对称性。因此，宇宙学常数作为一个积分常数出现。宇宙学常数的非零值$(Λ)$使得永恒观测者可获得的宇宙信息量$(I_c)$是有限的，因此与它直接相关。这种关系使我们能够从时空的量子结构确定$(Λ)$的数值。
2016-03-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum mechanics without spacetime: a case for noncommutative geometry
量子力学在其目前已知的公式中需要一个外部经典时间来描述它。经典时空流形和经典时空度规是由经典物质场产生的。在没有这样的经典物质场的情况下，量子力学的表述应该不涉及经典时间。如果存在这样一种新的表述，那么标准线性量子力学就是潜在的非线性量子理论的一种极限情况。一个可能的方法是通过使用非对易微分几何中的非对易时空坐标。在这里，非线性理论是由一个非线性薛定谔方程，它属于Doebner-Goldin类方程，发现几年前。当粒子质量与普朗克质量相当时，这种质量相关的非线性是显著的，否则可以忽略不计。这种非线性原则上可以通过介观系统的量子力学实验测试来检测，并且是量子引力理论的有价值的经验探索。我们还简要地评论了我们的方法可能与圈量子引力和弦论的联系。
2005-10-09 gr-qc hep-th quant-ph
Correspondences of matter fluctuations in semiclassical and classical gravity for cosmological spacetime
共形不变的量子场和经典场的波动之间的对应关系，最终减少到完美的流体物质的内容被证明是存在的。以前，应力张量之间的类似对应关系是已知的，并且在70年代得到了很好的建立。利用最近在半经典随机引力中获得的关于应力张量量子涨落的精确定义和意义的结果，我们得到了这种对应关系，这是弯曲时空系统统计分析的基础。这是非常重要的，因为应力张量的涨落在随机引力中起着类似于经典和半经典引力中应力张量的中心作用。因此，半经典和经典涨落之间的关系，使洞察引力系统的介观现象，并将进一步加强宇宙时空和天体物理对象的微扰分析，这是一个广阔的研究领域。有趣的是，在随机分析中，我们看到量子涨落与引力系统的压力和密度的协方差有对应关系。
2018-12-09 gr-qc
Gravity and the Thermodynamics of Horizons
具有视界的时空与热力学系统相似，可以将温度和熵的概念与它们联系起来。这种联系的几个方面进行审查的方式适合广大读者。该方法使用两个基本原则：（a）物理理论必须完全根据任何给定观察者可以访问的变量为每个观察者制定;（b）量子场论的一致制定需要复平面的解析延拓。这两个原理，当在有视界的时空中一起使用时，足够强大，以统一的方式提供几个结果。由于具有视界的时空在解析延拓下具有一般的行为，因此可以直接得到具有视界的弯曲时空中的量子场论的标准结果（第三至第七节）。要求（a）和（b）也对描述引力的作用量原理施加了强约束，事实上，人们可以从热力学考虑中获得爱因斯坦-希尔伯特作用量。评论的后半部分（第八节至第十节）研究了引力、时空微观结构和视界热力学之间更深层次的联系。这种方法导致了几个有趣的结果在半经典极限的量子引力，这是描述。
2005-01-20 astro-ph gr-qc hep-th
Emergent scalar field dynamics in a cosmological spacetime from GFT quantum gravity
Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University（北欧理论天体物理学研究所，瑞典皇家理工学院和斯德哥尔摩大学）；Dipartimento di Fisica e Astronomia “G. Galilei”, Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学伽利略物理与天文系）；INFN, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；SISSA（国际高等研究学院）；INFN sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）；IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe（宇宙基础物理研究所）；Departamento de Física Teórica, Facultad de Ciencias Físicas, Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学物理科学学院理论物理系）
该研究从群场论量子引力的基础动力学出发，推导了涵盖宇宙早晚期的有效标量场理论，得到带量子引力修正的FLRW时空标量场动力学，其非均匀性波动方程可作为识别量子引力信号的途径。
2026-08-13 gr-qc hep-th
Eddington gravity with matter: An emergent perspective
我们描述了一个行动的原则，在爱丁顿引力的框架内，其中包括在一个简单的方式的物质领域。有趣的是，与文献中的早期尝试相比，由该作用导出的引力场方程与爱因斯坦方程完全相同。在这种方法中，宇宙学常数作为积分常数出现。事实上，场方程的推导要求存在一个非零的宇宙学常数，从而为当前观测所暗示的非零宇宙学常数提供了存在的理由。我们的方法的几个特征强烈支持引力是一种涌现现象的范式，从这个角度来看，我们的作用原理可能起源于时空的微观结构。我们还讨论了几个扩展的作用量原理，包括一个可以将扭转的时空。我们还证明了可以构造一个Eddington-like作用量来得到Lanczos-Lovelock引力的场方程。
2020-12-15 gr-qc hep-th
Planckeons as mouths of quantum wormholes and holographic origin of spacetime
本文将普朗克尺度涨落planckeons解释为量子虫洞喉部网络，利用Ryu–Takayanagi纠缠熵描述其热力学与相变，并导出含边缘模修正的Bekenstein熵，支持时空与黑洞微结构的全息起源。
2025-08-31 gr-qc
Probing the Planck scale: The modification of the time evolution operator due to the quantum structure of spacetime
在NRQM中，使波函数演化的传播子可以表示为时间演化算子的矩阵元，即$ G_{\rm NR}(x)= \langle{\mathbf{x}_2}|{U_{\rm NR}(t)}|{\mathbf{x}_1}\rangle$，用位置算子的正交本征基$|{\mathbf{x}}\rangle$表示。在QFT中，不可能定义一个概念上有用的单粒子位置算子或其本征基。也不可能把相对论性（费曼）传播子$G_R(x)$解释为演化出任何种类的单粒子波函数。尽管如此，在QFT中，确实可以将自由无自旋粒子的传播子表示为适当定义的时间演化算子的矩阵元$\langle{\mathbf{x}_2}|{U_{\rm R}(t)}|{\mathbf{x}_1}\rangle$和由空间坐标标记的（非正交）ket $|{\mathbf{x}}\rangle$。在接近但不太接近普朗克尺度的介观尺度上，人们可以通过引入零点长度来将量子引力修正引入传播子。事实证明，即使是这个QG校正的传播子也可以表示为矩阵元素$\langle{\mathbf{x}_2}|{U_{\rm QG}(t)}|{\mathbf{x}_1}\rangle$。我描述了这些结果，并探讨了几个后果。结果表明，演化算符$U_{\rm QG}(t)$在次普朗克时间间隔下变为非幺正，而在大于普朗克时间的时间间隔下保持幺正.结果可以推广到任何超静态弯曲时空。
2020-08-28 gr-qc hep-th
Black hole surface gravity in doubly special relativity geometries
在量子引力理论中，介观尺度的时空可以获得一种与广义相对论的经典概念截然不同的新结构。一种有效地描述时空量子性质的方法是通过动量依赖的时空度规。大量文献表明，这种几何与变形相对论运动学有关，而变形相对论运动学恰恰是一种捕捉量子引力理论残余效应的方法。在这项工作中，我们研究了动量相关的史瓦西黑洞几何中的表面引力概念。我们表明，利用广义相对论中表面引力的两个主要概念，我们得到一个动量无关的结果。然而，表面引力有几种定义，当存在基灵视界时，它们在广义相对论中都是等价的。我们表明，在我们的计划，尽管持续的杀戮地平线，这些替代的概念只同意在一个非常特殊的动量基础上，在以前的工作中获得的，因此进一步支持其物理相关性。
2021-09-25 gr-qc hep-th
Correspondences between scalar field and fluid fluctuations in curved spacetime
本研究得到弯曲时空中标量场涨落与流体力学近似下广义涨落的对应关系，拓展了此前成果，保留部分量子特性并涵盖多类涨落效应，表达式普适性强，为相关介观物理研究提供理论基础。
2022-12-13 gr-qc
Correspondences of matter fluctuations in semiclassical and classical gravity for cosmological spacetime-II
非最小耦合标量场的波动与热通量和各向异性应力的有效流体的波动之间的对应关系。虽然标量场和流体各自的应力张量之间的对应关系是已知的，并且在文献中被广泛使用，但是这两种情况下的波动仍然等待正式的对应关系，并且在所有细节上都是开放的。利用新建立的半经典随机引力理论中的量子应力张量的波动，我们在这方面显示了新的关系。这一发展有望使人们对引力系统的介观现象有更深入的了解，并使人们能够对天体扰动的波动进行反向反应研究。这种发展的目的是加强宇宙时空和天体物理对象的微扰分析，特别是在退相干极限。一个动力学理论，它可以基于随机波动与粒子的图片在弯曲的时空可能会发现有用的见解，从这样的对应关系在未来的工作。
2021-09-30 astro-ph.HE gr-qc
Gravity-induced entanglement between two massive microscopic particles in curved spacetime: I.The Schwarzschild background
本文提出将引力诱导粒子纠缠实验推广至Schwarzschild等弯曲时空的方案，分析星际介质等场景中的QGEM，证明远小于介观质量的粒子对仍可产生可观测纠缠并给出特征谱。
2024-05-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Invariant conserved currents in generalized gravity
本文研究了在一般坐标变换下不变的引力理论的守恒律。这类模型包括爱因斯坦的广义相对论作为特例，以及它对非黎曼时空几何和非最小耦合的推广。我们证明了时空流形上的任意矢量场产生的电流密度在一定条件下是守恒的，并找到了相应的超势的表达式。对于一类包含几何与物质非最小耦合的模型，我们详细讨论了微分守恒律和用协变多极矩定义的守恒量。我们表明，运动方程的多极矩的扩展微结构测试机构导致保守的量，是密切相关的保守电流在场论框架。
2015-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Universe from Scratch
关于自然界的一个迷人而深刻的问题是，如果人们能够在越来越小的距离上探测空间和时间，他们会看到什么。19世纪现代几何学的创始人已经考虑到这样一种可能性，即一片肉眼看起来完全光滑和无结构的空白空间可能在更小的尺度上具有复杂的微观结构。我们在20世纪对物质世界的理解大大增加，这一点已经确定。量子理论的定律告诉我们，在越来越小的尺度上观察时空需要越来越大的能量，根据爱因斯坦的广义相对论，这将改变时空本身：它将获得“曲率”形式的结构。我们仍然缺乏的是一个明确的量子引力理论，它能给我们一个详细的、定量的描述，来描述在所谓的普朗克尺度下，时空的高度弯曲和量子涨落的几何形状。- 本文概述了一个特殊的方法来构建这样一个理论，即因果动力学三角剖分，以及它的成就，到目前为止，从第一性原理推导为什么时空是它是什么，从量子的最小领域到宇宙的大尺度结构。
2006-10-14 gr-qc hep-lat hep-th
Fluctuations of the vacuum energy density of quantum fields in curved spacetime via generalized zeta functions
对于具有欧氏截面的弯曲时空上的量子场，我们导出了应力能量张量两点函数在有效作用量下的一般表达式。重整化两点函数是根据量子场热核迹的梅林变换的第二变分给出的。对于波算子的谱分解是可能的系统，我们给出了这个两点函数的精确表达式。对于$R^d\times S^1$和$S^3$的空间拓扑，计算了无质量标量场的真空能量密度$ρ$的方差与平均值之比$Δ' = (<ρ^2>-<ρ>^2)/(<ρ>^2)$的显式例子，结果分别为$Δ'(R^d\times S^1) =(d+1)(d+2)/2$和$Δ'(S^3) = 111$.大的方差意味着量子涨落的重要性，并对亚普朗克尺度下半经典引力理论的有效性具有重要意义。本文提出的方法可以方便地计算量子场的应力-能量涨落，有助于分析从原子光学、介观物理到早期宇宙和黑洞物理等问题中的涨落效应和临界现象。
1996-11-05 gr-qc
On the microstructure of higher-dimensional Reissner-Nordström black holes in quantum regime
本文研究5维Reissner-Nordström黑洞在量子引力熵修正下的Ruppeiner几何，发现小尺度量子区域出现依赖熵修正和电荷的多重相变，并提出临界质量尺度标志经典到量子黑洞相变的开始。
2025-04-14 gr-qc
Loop Quantum Gravity
找到引力场的量子理论，从而理解什么是量子时空，这个问题仍然悬而未决。目前最活跃的方法之一是回路量子引力。圈量子引力是广义相对论的一种数学上定义良好的、非微扰的、与背景无关的量子化。圈量子引力的研究已形成了一个从数学基础到物理应用的广阔领域。其中最有意义的结果是：（一）计算几何量，如面积和体积的物理谱;这产生了普朗克尺度物理学的定量预测。(ii)贝肯斯坦-霍金黑洞熵公式的推导。(iii)量子物理空间微观结构的一幅有趣的物理图像，其特征是类似聚合物的普朗克尺度离散性。这种离散性从量子理论中自然地出现，并为惠勒的时空"泡沫“直觉提供了一个数学上定义明确的实现。长期存在的开放性问题的方法（缺乏一个标量产品，过度完整的循环基础，实现现实条件）已得到充分解决。这一方法的薄弱部分是对动态的处理：目前有几项提案，但都在激烈辩论。在这里，我提供了一个总体概述的想法，技术，结果和开放的问题，这个候选理论的量子引力，并指导相关文献。
1997-10-01 gr-qc hep-th
A Kinetic Theory Approach to Quantum Gravity
我们描述了一个动力学理论方法的量子引力-我们的意思是一个理论的微观结构的时空，而不是一个理论所获得的量子化广义相对论。这个程序的形象化概念就像建造一个有两个打结极点的梯子：右边是量子物质场，左边是时空。连接相应结的每个梯级代表结构的不同层次。最低一级是流体力学和广义相对论;下一级是半经典引力，量子场的期望值在半经典爱因斯坦方程中充当源。我们还记得，来自相互作用量子场的统计力学的思想是如何帮助我们确定物质场中噪声的存在及其对度规涨落的影响的，从而建立了第三个阶梯：随机引力，由爱因斯坦-朗之万方程描述。我们从随机引力到量子引力的途径是通过噪声和诱导的度规涨落的关联层次。有三项基本任务在召唤我们：1）从物质场的相关噪声中推导出度规涨落的相关性; 2）从这些关联函数重建量子相干性--这是退相干的逆过程3）使用玻尔兹曼--朗之万方程，以确定不同的集体变量，描绘可识别的亚稳态结构的动力学和流体力学制度的量子物质场，以及他们如何要求其相应的时空同行这将给我们一个广义随机方程的层次--称之为量子引力的玻尔兹曼-爱因斯坦层次--适用于时空结构的每一个层次，从宏观（广义相对论）到中观（随机引力）再到微观（量子引力）。
2002-04-22 gr-qc
Equations of motion in metric-affine gravity: A covariant unified framework
导出了度量仿射引力中广义变形体的运动方程。从广义坐标变换下作用的不变性导出的守恒律，被用作讨论扩展变形试验体动力学的出发点。利用协变方法，基于Synge的世界函数，得到了任意耦合守恒流系统的主运动方程。这个统一的框架，然后应用到度量仿射重力。我们确认和扩展以前的研究结果，特别是，我们再次证明，它是唯一可能的检测后黎曼时空几何的普通（非微结构）的测试机构，如果重力是nonminimally耦合到物质。
2014-10-21 gr-qc
Testing the equivalence principle and discreteness of spacetime through the $t^3$ gravitational phase with quantum information technology
基于当今的量子信息技术，我们提出了一个新的思想实验，通过揭示引力$t^3$相位项及其与低能量子引力现象之间的预期关系，通过玻色-马列托-韦德拉尔（BMV）效应测量量子引力效应，并检验广义相对论的等效性原理.本文提出的方法有望从量子系统测量过程理想输出的随机噪声分析中揭示引力场涨落。为了提高灵敏度，我们建议累积的引力场波动在时间上的一系列独立的测量作用于粒子的纠缠态的输出的影响，像在量子密钥的建设，并提取从相关的时间序列的预期的引力场波动的影响。事实上，一个理想的量子密钥，通过共享粒子的最大纠缠态来构建，由不相关符号的随机序列表示，数学上由完美白噪声描述，这是一个具有零均值的随机过程，并且在不同时间的值之间没有相关性。包括量子引力涨落和引力波在内的引力场扰动引入了额外的相位项，这些相位项使用于构建量子密码密钥的纠缠对退相干，结果使白噪声着色。我们发现，这种设置，建立了大量的介观粒子，可以潜在地揭示$t^3$引力相位项，从而，BMV效应。
2021-08-19 gr-qc quant-ph
Holographic Gravity and the Surface term in the Einstein-Hilbert Action
爱因斯坦-希尔伯特（EH）作用量的某些特殊特征为引力的全息方法提供了线索，这种方法与时空的微观结构无关。EH作用量的这些特征包括：（a）动力学变量的二阶导数的存在;（b）表面项和体项之间的非平凡关系;（c）当引力被处理为围绕平坦时空的自旋为2的微扰时，表面项在耦合常数中是非解析的;（d）表面项在无穷小坐标变换下的变化形式。表面项可以从非常一般的考虑直接导出，使用（d）可以得到爱因斯坦方程{ \it仅从作用量的表面项}。此外，人们可以将体积项与表面项联系起来，并基于纯粹的热力学考虑导出完整的EH作用。上述（a）、（b）和（c）的特点在这种方法中自然出现。它表明，行动$A_{grav}$分裂成两个条款$-S+βE$在一个自然的方式\textit{in any stationary spacetime with horizon}，其中$E$基本上是一个积分ADM能量密度和$S$产生的积分的表面重力在地平线上。这种分析表明，引力的真正自由度存在于作用的表面项中，使得引力本质上是全息的。它还提供了引力和规范理论之间的密切联系，并突出了奇异坐标变换的微妙作用。
2005-03-17 astro-ph gr-qc hep-th
Revealing the Quantum Signature of Gravity via Gravitational Waves
Stellenbosch University（斯泰伦博斯大学）；National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)（国家理论与计算科学研究所）
本文建立统一理论框架，从测地线偏差方程推导探测器哈密顿量，对比经典与量子引力波效应，证明量子引力波可诱导纠缠等非经典关联，为探测引力量子性提供途径。
2026-11-09 gr-qc hep-th quant-ph
Quasinormal Modes and Hawking-Unruh effect in Quantum Hall Systems: Lessons from Black Hole Phenomena
在这项工作中，我们提出了量子霍尔系统作为一个平台，探索黑洞现象。通过展示最低朗道能级和时空对称性之间根深蒂固的共性，我们表明，量子霍尔和引力系统的功能可以优雅地捕获一个简单的量子力学模型，倒谐振子。通过这种对应关系，我们认为，在引力情况下的辐射现象，如W。G. Unruh和S.霍金，承担一个平行的鞍势散射的量子霍尔准粒子。我们还发现量子Hall鞍势的散射可以模拟黑洞中的特征准正规模，例如C.维什维什瓦拉我们提出了一个现实的量子霍尔点接触设置探测准粒子隧穿这些时间衰减模式，提供了一个新的介观平行黑洞衰荡。
2019-10-16 cond-mat.mes-hall gr-qc hep-th
Quantum Geometric Phases as a New Window on Gravitational Waves
本文提出利用介观光机械系统中的量子几何相位探测低频引力波，通过Ramsey型干涉协议实现直接读出，为引力波探测提供了量子新途径。
2025-08-13 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum gravitational decoherence from fluctuating minimal length and deformation parameter at the Planck scale
引力引起的退相干方案正在积极研究量子到经典跃迁的可能机制。在这里，我们介绍了一个退相干过程，由于量子引力效应。我们假设一个泡沫量子时空，其波动的最小长度平均符合普朗克尺度。考虑到变形正则对易关系与波动的变形参数，我们推导出Lindblad主方程，产生本地化的能量空间和消相干时间与目前可用的观测证据一致。与其他引力退相干方案相比，我们发现我们的模型预测的退相干率是极值，在普朗克尺度以下的深量子区最小，在超过它的介观区最大。我们讨论了基于超冷大质量分子振荡器的腔光力学装置的模型的可能的实验测试，并提供了所需的物理参数值的初步估计，实际实验室实施。
2021-07-13 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
General Relativity as Geometro-Hydrodynamics
本着萨哈罗夫的“度规弹性”建议的精神，我们在广义相对论和量子气体的流体力学状态之间作了一个松散的类比。在“自上而下”的方法中，我们考察了从量子引力的某些候选理论到广义相对论的过渡所依据的各种条件。我们这里的重点是更多的“自下而上”的方法，其中一个开始与重力的半经典理论，并检查它是如何修改的引力子和量子场激发附近和以上的普朗克尺度。基于我们最近的发现，我们提到三个方面：1）爱因斯坦-朗之万方程描述的时空和物质场随机行为的出现。量子场对经典背景时空的反作用表现为涨落-耗散关系。2)在有效理论中，由上述激励引起的阈值以下的随机行为的表现。这对广义相对论的意义是，这种普朗克效应虽然被指数抑制，但原则上在亚普朗克能量下是可以检测到的。3)关联历史的退相干与量子到经典跃迁。根据盖尔曼和哈特尔的观察，即服从守恒律的流体力学变量最容易被分解，人们可以按照惠勒的精神，把爱因斯坦张量服从的守恒比安基恒等式看作是广义相对论是一种流体力学几何理论的一种指示。围绕着向广义相对论过渡的许多悬而未决的问题在性质上类似于流体力学和介观物理学。
1996-07-29 gr-qc
Quasi-Homogeneous Thermodynamics and Microscopic Structure of the Quantum-Corrected FLRW Universe
Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学核科学研究所）；Dipartimento di Fisica and Icra, Università di Roma “La Sapienza”（罗马第一大学物理系及ICRA中心）；Al-Farabi Kazakh National University（阿尔法拉比哈萨克国立大学）
本文通过准齐次热力学方法研究量子修正FLRW宇宙，揭示了GUP参数波动引发的相变与热力学普遍性。
2026-01-08 gr-qc
Stochastic Gravity
本文总结了随机半经典引力理论的研究现状，并提出了进一步研究的方向。该理论将半经典爱因斯坦方程推广为具有随机源项的爱因斯坦-朗之万方程，该随机源项由量子场的能量-动量张量的涨落引起。我们提到最近的努力，在应用这个理论的研究黑洞波动和反反应问题，热平坦空间的线性响应，和结构形成的暴胀宇宙学。为了探索这种随机状态与经典和量子引力的关系的物理意义和含义，我们发现采取这样的观点是有用的：半经典引力是介观物理学，广义相对论是某些时空量子子结构的流体动力学极限。三个基本问题--随机性、集体性、相关性--和三个过程--耗散、涨落、退相干--强调了从量子微观结构和相互作用到经典宏观结构和动力学出现的转变。本文讨论了从下而上探讨高能活动的途径，提出了两条建议：利用有效场论和关联层次。我们讨论了如何在低能量的随机行为在一个有效的理论和相关噪声与粗粒度的相互作用量子场的高关联函数可以携带非平凡的信息的高能量部门。最后，我们描述了在普朗克尺度被认为是重要的过程，包括隧穿和对创建，波散射在随机几何形状，波动和形式的增长，普朗克尺度共振态，时空泡沫。
1999-02-22 gr-qc
The multiple realizability of general relativity in quantum gravity
如果一个量子引力理论能在理论的某些极限下恢复广义相对论，那么它一定有某种真理吗？本文否定地回答了这个问题，指出广义相对论在量子引力中是多重可实现的。这个论点受到时空功能主义的启发-多重可实现性是功能主义的核心原则-并通过三个案例研究进行：诱导引力，热力学引力和纠缠引力。在这些理论中，以爱因斯坦场方程形式存在的广义相对论，可以从显然是多重可实现的，或者至少具有暗示函数的一般性质的元素中恢复出来。如果广义相对论能继承多重可实现性，那么量子引力理论就能恢复广义相对论，同时对微观结构的假设完全错误。因此，广义相对论的恢复不能作为决定哪种量子引力理论值得追求的最终仲裁者，尽管它当然也不是与量子引力无关。因此，例如，在弦论中恢复广义相对论，并不能保证世界的弦理论是正确的;尽管弦理论家们有相反的看法。
2020-05-11 gr-qc hep-th physics.hist-ph
