The arrow of time: from universe time-asymmetry to local irreversible processes
在以前的几篇论文中,我们已经论证了对时间之箭问题的全局和非熵的方法,根据这种方法,“箭头”只是表达宇宙几何时间不对称性的一种隐喻方式。我们还表明,在一定条件下,这种全局时间不对称性可以作为一种能量流转移到局部环境中,这种能量流在整个时空中都指向同一个时间方向。本文的目的是完成全球和非熵程序,表明我们的方法是能够占不可逆的局部现象,这一直被传统上认为是时间箭头的物理起源。
2007-12-11 gr-qc
On the initial state of the universe and the time arrow
Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Ceará (IFCE)(塞阿拉联邦教育、科学和技术学院);Universidade Federal de Campina Grande(坎皮纳格兰德联邦大学)
本文探讨了量子宇宙学中时间箭头的存在问题,通过量子修正弗里德曼方程发现宇宙早期必须处于负熵状态,提出宇宙起源可能来自负熵狄拉克海而非大爆炸。
2026-03-23 gr-qc
Arrows of time in unconfined systems
熵和牛顿第二定律是通过研究气体在受限空间中的行为而发现的。在气体动力学理论中发展起来的相关技术未能解决所有已知自然定律的时间反演对称性与时间箭头的存在之间的明显冲突,时间箭头在宇宙中的任何时候和任何地方都指向同一个方向。我认为,失败可能是由于无意识的应用程序的概念框架开发的宇宙封闭系统。如果宇宙是一个无限制的系统,就需要新的概念。
2016-02-25 gr-qc
The decoherence and interference of cosmological arrows of time for a de Sitter universe with quantum fluctuations
我们考虑的叠加的惠勒-德威特方程的两个半经典解的de Sitter宇宙,描述了一个量子化的标量真空在宇宙中传播,是在一种情况下收缩,在其他的膨胀,每一个确定一个相反的宇宙学箭头的时间。我们讨论了两个时间箭头之间的干扰项的抑制,由于环境引起的退相干所造成的模式的标量真空穿越哈勃视界。此外,我们量化的干扰的效果上的期望值的可观察的场模式的相关性,相对于一个观察员,我们确定的空间几何形状。
2018-05-07 gr-qc quant-ph
Comment on the "Janus Point" explanation of the arrow of time
与Barclay、Koslowski和Mercati的主张相反,他们的“Janus点解”确实需要一个非常不可能的选择条件。虽然膨胀宇宙中的引力收缩可能代表了时间的主箭头,但它本身不足以描述所观察世界的时间不对称性。
2016-01-12 gr-qc
Entanglement arrow of time in the multiverse
在本文中,它提出了一个由纠缠对宇宙的多重宇宙模型。分析了由热力学原理得到的时间箭头和由单宇宙纠缠热力学给出的时间箭头。后者要求单宇宙一旦越过欧几里德体系的量子势垒就膨胀。本文还讨论了在单个宇宙中局部结构的生长与可能的关系。
2012-04-07 gr-qc hep-th
Quantum Gravity, the Origin of Time and Time's Arrow
爱因斯坦引力理论中的局部洛仑兹对称性和双态对称性在一个临界温度$T_c$下被希格斯机制自发地打破,在这个临界温度下,对称性恢复。真空态的自发击穿产生外部时间,宇宙的波函数满足依赖于时间的薛定谔方程,该方程在$T < T_c$的经典状态下简化为Wheeler-deWitt方程,允许半经典WKB近似的波函数。对于$T > T_c$来说,能量守恒是自发违反的,物质在大爆炸后的几秒钟内被创造出来,在宇宙中产生了物质。标量希格斯场的真空期望值的时间方向产生了时间不对称性,它定义了时间的宇宙学箭头和熵增加的方向,因为洛伦兹对称性在低温下被恢复。
1992-09-02 gr-qc
Revisiting the Light Cone of the Goedel Universe
本文研究了哥德尔宇宙中光锥的结构。我们推导出内在的锥度量,计算的射线同余形成的锥的旋转系数,确定局部微分不变量的二阶,描述交叉(龙骨)奇点,并给出了第一次讨论其焦点。与许多旋转系数相反,一些内微分不变量在焦点奇点处达到简单的有限标准值。
2005-11-03 gr-qc
The Arrow Of Time In The Landscape
我们认为,了解时间之箭是迫切需要的,如果最近弦理论的宇宙学的想法是功能。在弦景观中,婴儿宇宙的成核被假设为“填充”多元宇宙。在这里,我们认为,婴儿宇宙只有在\emph{inherit}是一个的情况下才能有一个箭头;解释箭头的问题因此被简化为在原始宇宙的情况下解释它。受弦论中“从无到有”的大古里-瓦法-韦林德公式的启发,我们提出原始宇宙是沿着一个具有环面拓扑结构的类空表面产生的。利用全局微分几何中的深入结果,我们能够证明这个曲面的几何必须是非通用的。这种几何上的“特殊性”通过暴胀子传递给物质。这样,我们就有了一个本质上是几何的箭理论,它包含了暴胀,它允许地景中的宇宙以物理上可接受的初始条件开始。
2007-12-28 gr-qc hep-th
Arrows of Time in the Bouncing Universes of the No-boundary Quantum State
我们在一个小超空间模型中,从宇宙的量子态(NBWF)的无边界理论出发,导出了宇宙的时间箭头。时间的箭头被四维地看作是宇宙的四维洛伦兹历史的性质。这些历史的概率由NBWF预测。对于在最小半径处具有规则“反弹”的历史,我们发现波动在反弹处很小,并且在两侧的膨胀方向上增长。对于具有大爆炸和大挤压奇点的经典历史,我们发现涨落在一个奇点附近很小,并通过膨胀和收缩增长到另一个奇点。因此,由涨落增长定义的时间箭头在整个跳跃时空中指向一个方向,但在跳跃时空中是双向的。我们认为,电磁,热力学和心理箭头的时间是对齐的波动箭头。双向箭头的因果关系的影响进行了讨论。
2012-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Time asymmetry as a consequence of the global properties of the universe
给出了时间不对称性的全局定义。舒尔曼的时间双箭头模型受到了批评。
2002-08-26 gr-qc
Fisher's arrow of `time' in cosmological coherent phase space
在量子光学中定义的宇宙学相空间中的费舍尔“时间”箭头(即,其点是相干态)如下引入。假设宇宙的相空间演化是从初始的压缩态向最终的热态演化的,则可以写出与时间相关的宇宙学Q相空间概率分布的Fokker-Planck方程。其次,利用文献中的一些最新结果,我们导出了基于Q函数的Fisher相空间宇宙学熵的时间信息箭头。我们还提到了费雪时间箭头在随机通货膨胀模型中的应用
1998-02-07 gr-qc
A global and non-entropic arrow of time: the double role of the energy-momentum tensor
本文对时间之箭问题采用了一种整体的、非熵的方法,认为时间之箭是时空的一种内在几何性质。我们的主要目的是显示在我们的方法的上下文中的能量动量张量所发挥的双重作用。一方面,能量-动量张量是中间步骤,它允许将宇宙的几何时间不对称性转变为表现为时间不对称能量流的局部时间箭头。另一方面,能量-动量张量为推导量子场论的时间不对称性提供了基础,在该理论中被作为公理提出。
2003-05-14 gr-qc
Constraints on Reversing the Thermodynamic Arrow of Time from Black Hole Thermodynamics, Wormholes, and Time-Symmetric Quantum Mechanics
The University of Alabama at Birmingham(阿拉巴马大学伯明翰分校)
该研究通过黑洞热力学、虫洞和时间对称量子力学探讨单一宇宙中逆转热力学时间箭头的限制,发现熵只能在不同部分重新分配而无法真正逆转。
2025-12-03 gr-qc
Causality and the Arrow of Time in the Branch-Cut Cosmology
本文基于量子系统时间演化算符与多粒子系统平衡态密度算符的关系,将 branch-cut 复宇宙形状因子的虚时间分量识别为时间箭头,并计算 branch-cut 宇宙的分支数以实现全局与局部时间的因果性,其结果可媲美 bouncing model 中 60 e-folds 的收缩。
2022-12-06 gr-qc
Can the Arrow of Time be understood from Quantum Cosmology?
我解决的问题是否可以从量子宇宙学的起源观察到的时间箭头。在对宇宙学中的熵进行了一般性的讨论和一些数值估计之后,我简要地介绍了量子几何动力学,并认为这可能为研究这个问题提供了一个足够的框架。然后,我表明,低初始熵的自然边界条件可以施加在通用波函数。时间箭头与宇宙的大小相关,并且由于与未观察到的自由度的纠缠而产生越来越多的退相干。还就多元宇宙图片中的时间箭头和由暗能量激发的场景进行了评论。
2009-10-30 gr-qc
The Origin of Time Asymmetry
有人认为,观察到的热力学时间箭头必须来自宇宙的边界条件。我们分析了无边界提案的后果,这是唯一一套合理完整的边界条件。我们研究了含有大质量标量场的Friedmann模型的微扰,但我们的结果应该与物质含量的细节无关。我们发现,引力波扰动有一个振幅,在任何时候都保持在线性制度,并大致时间对称的最大膨胀的时间。因此,引力波扰动不会引起时间之箭。然而,密度扰动的行为非常不同。它们在宇宙历史的一端很小,但随着宇宙变大,它们会变大并变得非线性。与先前的说法相反,在宇宙历史的另一端,密度扰动不会再次变小。因此,它们产生了一个热力学时间箭头,当宇宙再次膨胀和收缩时,它指向一个恒定的方向。时间之箭在最大扩张点不会逆转。人们必须诉诸弱人择原理来解释为什么我们观察到热力学箭头与宇宙学箭头一致,宇宙膨胀的时间方向。
1993-01-18 astro-ph gr-qc
Revisiting Barrow's Graduated Inflationary Universe: A Warm perspective
假设暴胀时期的热涨落能使暴胀子标量场与其它场相互作用,从而导致暴胀时期热分量的存在。这种热成分的存在有助于结构的形成,并减少了当代暴胀范式中的再加热依赖性。这就是所谓的暖通货膨胀。1990年J . D. Barrow \cite{25}考虑了物质场的暴胀情形,物质场具有$p+ρ=γρ^λ,~γ\neq 0$类型的唯象状态方程和$λ$常数。他将这种通胀情景称为“渐进式通胀”。在这项工作中,我们重新考虑上述状态方程的情况下,温暖的通货膨胀。我们的目标是调查和了解这种物质是否也可以作为一个可行的候选人温暖的通货膨胀。
2022-06-02 gr-qc
A note on the arrow of time in nonminimally coupled scalar field FRW cosmology
本文研究非最小耦合标量场FRW宇宙学中的循环宇宙场景,验证了四次势与标准非最小耦合情形下场景成立,同时指出部分不成立的情形及原因,为相关宇宙学研究提供参考。
2023-12-18 gr-qc
Entanglement between pair-created twin universes with opposite time arrows should leave a birthmark on CMB spectrum
本研究提出宇宙与时间箭头相反的孪生宇宙成对创生并相互纠缠,通过欧几里得虫洞模型证明纠缠选择唯一全局真空,增强长波长CMB功率谱,留下可检验的出生印记。
2025-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Notes on Time's Enigma
科学家们仍在努力解开时间之谜。时间是时空的动力学性质还是基本性质?为什么它有一个从过去指向未来的箭头?为什么物理定律在时间反演对称性破缺的宇宙中是时间对称的?这些问题仍然是个谜。人们一直希望,对我们宇宙初始状态选择的理解将解决这些难题,特别是时间之箭。在这篇文章中,我将讨论宇宙如何从多元宇宙中诞生,这有助于揭示时间的本质,以及我们物理定律的时间反演对称性背后的原因。我区分成核宇宙中局部出现的时间箭头和多元宇宙中没有箭头的基本时间。多重宇宙的成核事件打破了时间反演对称性,引发了一个局部涌现的箭头。但是,印在这个泡泡上的物理定律并不是在出生时就被处理的。在我们的宇宙中,时间反演对称的定律是从它在多元宇宙中的诞生继承下来的,因为这些定律起源于无箭头的多元宇宙时间。
2009-09-12 gr-qc hep-ph hep-th
Cosmological Quantum Jump Dynamics II. The Retrodictive Universe
本文是gr-qc/0203045的续篇,讨论时间箭头问题。构造了一个确定性的指向过去的动力学,从而得到了回溯宇宙。后者的面向未来的动力学是不确定的,并再现了标准的概率量子动力学。时间之箭是回溯宇宙中固有的,也是信息熵的未来导向增长。
2003-03-12 gr-qc quant-ph
Two-Sheeted Universe, Analyticity and the Arrow of Time
我们的宇宙似乎在早期以辐射为主,在晚期以真空能量为主。当我们考虑这个时空的最大解析延拓时,它的对称性和复解析性质表明了这样一种图景:时空有两个片,通过等距交换,而等距又为时空上的量子场选择了一个优选的(CPT对称的)真空态。以前(arXiv:1803.08928,arXiv:1803.08930),我们展示了这种思路如何为暗物质、物质-反物质不对称性、原始矢量和张量扰动的缺失以及原始标量扰动的{ \it相位}提供新的解释;以及额外的可检验的预测。在本文中,我们从几个方面发展了这一图像,特别指出,它也提供了一个新的解释,为什么热力学时间箭头指向远离爆炸。
2021-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Revisiting light propagation over (loop) quantum Universe
Faculty of Mathematics and Computer Science, Transilvania University(特兰西瓦尼亚大学数学与计算机科学学院);University of Wrocław, Faculty of Physics and Astronomy, Institute of Theoretical Physics(弗罗茨瓦夫大学物理与天文学学院理论物理研究所)
研究电磁波在量子宇宙学背景下的传播,基于时空量子化对称约化方法构建准现象学框架,采用解析和数值方法研究波动动力学,证实低能与广义相对论一致,揭示高能量子几何修正,表明圈量子效应有抑制作用。
2026-07-16 gr-qc
Arrows of time and the beginning of the universe
我研究两个宇宙学的情况下,热力学箭头的时间点在相反的方向在渐近的过去和未来。第一种情况,由阿吉雷和格拉顿提出,假设两个渐近区域被一个类似德西特的反弹分开,在反弹处施加低熵边界条件。这样的边界条件自然地产生于量子宇宙学和宇宙的哈特尔-霍金波函数。反弹超曲面打破了德西特不变性,代表了这个模型中宇宙的开始。第二种情况,由Carroll和Chen提出,在无限类空柯西曲面上假设一些一般的初始条件。他们认为,除了在初始数据演化过程中可能形成的黑洞之外,最终的时空将是非奇异的,并将在两个时间方向上表现出永恒的暴胀。在这里,我表明,假设零收敛条件下,柯西表面在一个非奇异的(除了黑洞)宇宙与两个渐近膨胀的区域必须是紧凑的。我还认为,在两个渐近区域之间的反弹宇宙的大小不能超过德西特视界。这样的时空结构就与阿吉雷-格拉顿方案中的时空结构非常相似,并且在反弹时确实需要特殊的边界条件。如果宇宙学奇点是允许的,那么一个无限的柯西表面与“随机”的初始数据通常会产生在两个时间方向的膨胀区域。然而,这些区域将被奇点包围,并且在它们的过去或未来将具有奇点。
2013-05-29 gr-qc hep-th
Revisiting the history of the evolution of the universe from radiation dominated to dark energy dominated
本文利用中微子与暗能量耦合研究宇宙从辐射主导经物质主导到暗能量主导的演化,并分析非相对论性中微子对体流方向的影响。
2023-10-29 gr-qc
The Quantum Mechanical Arrows of Time
熟悉的实验室测量教科书量子力学包含了一个量子力学的时间箭头-状态矢量归约操作的时间方向。这个箭头通常被认为与日常经验的准经典领域的热力学箭头的方向一致。但在宇宙学的更一般的背景下,我们寻求根据指定我们特定宇宙的条件来解释所有观察到的箭头以及它们之间的关系。本文研究了固定背景时空中若干模型宇宙学的时间中性量子力学公式中的量子力学和热力学箭头。我们发现,一个一般的宇宙可能没有明确定义的箭头。当箭头是突现的时,它们不需要在整个时空中指向同一个方向。相反,它们可能是局部的,在不同的时空区域指向不同的方向。因此,局部箭头可以与全局时间对称性相一致。
2013-03-03 gr-qc hep-th quant-ph
Quantifying the potential and flux landscapes for nonequilibrium multiverse, a new scenario for time arrow
我们提出了一个新的非平衡多元宇宙的方案。我们量化了Bousso-Polchinski型多元宇宙的潜在景观和通量景观。潜在的景观量化了每个宇宙的重量。当具有零(平坦)或负宇宙学常数(AdS)的终端真空有机会通过最近的研究所提出的反弹隧道回到具有正宇宙学常数(dS)的正常宇宙时,多重宇宙中粒子数的细致平衡可能被打破。我们发现,细致平衡打破的程度可以量化的潜在的平均通量和相关的通量景观,这给了不可逆性和时间箭头的动力学起源。我们还表明,多元宇宙的稳定状态是由与通量相关的熵产生率量化的热力学成本维持的。这就产生了时间不可逆性的热力学起源。我们表明,终端真空宇宙可以有主导权或最低的潜力,从而产生一个漏斗形的潜在景观,而终端真空宇宙与其他正常的宇宙,包括我们可以形成主导周期,从而产生一个漏斗形的周期流量景观。这表明,即使我们的宇宙在概率测度上也可能与其他宇宙没有区别,但它可能处于主导周期中,导致被发现的几率更高。这可能为确定我们的宇宙提供了超越人类学原则的另一种方法。
2020-11-30 gr-qc hep-th
Source of the observed thermodynamic arrow
热力学时间箭头之谜归结为宇宙在过去如何具有较低熵的问题。我表明,没有特殊的熵降低机制(或波动)是必要的。作为膨胀的结果,在宇宙历史上的一个特定时期,由于新的主导长程作用力的影响,在主导短程作用力下接近最大熵的状态变得非常不可能。这发生在脱钩的时候,在此之前,我没有对箭头做任何声明。宇宙学在热力学中的作用是由T.黄金
2008-11-17 astro-ph cond-mat.stat-mech gr-qc
Revisiting the Cosmological Constant Problem within Quantum Cosmology
从量子宇宙学的多重宇宙观出发,提出并讨论了宇宙学常数问题的新观点。假设宇宙系综的每个成员都有一个特征尺度$a$,它可以用作配分函数中的积分变量。通过仅使用满足爱因斯坦场方程的成员来估计系综的平均特征尺度。当考虑具有有效宇宙学常数的爱因斯坦场方程解的系综时,平均特征尺度与普朗克长度兼容。多重宇宙系综分裂为真空能量密度为一阶的普朗克种子宇宙;因此,$ \tildeΛ\approx 8π$以普朗克单位和$a$可导出的宇宙。对于特征尺度为观测宇宙$a\approx 8\times10^{60}$量级的~ $a$ -可导宇宙,宇宙学常数$Λ=\tildeΛ/a^{2}$在$10^{-121}$ - $10^{-122}$范围内,其大小接近观测值$10^{-123}$ .我们指出,如果$Λ$的值与宇宙的熵相关联,那么它的小可以被看作是自然的。这种方法的CCP调和普朗克尺度巨大的真空能量密度预测的QFT考虑,有效的普朗克种子宇宙,与观测到的小值的宇宙学常数相关的$a$可导出的宇宙作为~观察。
2020-09-08 gr-qc
A Gravitational Origin of the Arrows of Time
对于时间的各种箭头在任何地方和任何时代都指向同一个方向,唯一被广泛接受的解释是“过去假说”:宇宙有一个非常特殊的低熵初始状态。我们提出了另一种猜想的第一个证据:箭头存在于支配宇宙的引力定律的所有解中,并且是因为其真实自由度的空间(形状空间)是不对称的。我们证明了我们的猜想箭头的复杂性和信息的牛顿N体问题。除了一组零测度外,它的所有非负能量解在唯一定义的点处分为两半。在每一个过程中,一个定义明确的复杂性度量值都在波动,但从那一点开始,在上升的界限之间不可逆转地增长。存储动态信息的结构随着复杂性的增长而创建。认识到这种分歧是我们方法的一个关键创新。每一个解都可以被看作是一个单一的过去和两个不同的未来,任何内部观察者都必须处于解的一半,只能意识到一个过去和一个未来。导致观测上不可逆行为的时间对称定律的“悖论”完全解决了。广义相对论与N体问题有着足够的共同体系结构,我们可以证明真空比安基IX模型中类似复杂性箭头的存在。在没有物质的非平凡解的情况下,我们不能证明动力学信息的箭头会在GR中出现,尽管它们在我们的宇宙中出现过。最后,我们指出其他时间箭头是如何出现的。
2013-10-18 astro-ph.CO gr-qc
Revisiting Holographic Dark Energy in Cyclic Cosmology
考虑全息暗能量(HDE)在两个不同的红外(IR)截止点下,研究了避免大撕裂奇点的循环宇宙的演化。结果表明,即使在宇宙扇区之间没有相互作用的情况下,以哈勃半径为红外截止的HDE模型也能在循环宇宙学框架下模拟出一个宇宙学常数.此外,我们还发现,如果在HDE的能量密度中选取Granda-Oliveros(GO)截止作为IR截止,那么相互作用和非相互作用的宇宙都可能进入一个连续收缩和膨胀的循环.
2017-06-12 gr-qc
The Cosmological Arrow of Time and the Retarded Potentials
我们证明了宇宙学的时间箭头是与延迟辐射有关的时间箭头的原因。这意味着所提出的数学模型可以证实Gold和Wheeler的假设,即恒星辐射光而不是消耗光,只是因为宇宙正在膨胀-就像夜空的黑暗是全球宇宙膨胀的副作用一样。
2023-01-18 gr-qc hep-th
Spontaneous Inflation and the Origin of the Arrow of Time
我们认为,自发的永恒的通货膨胀可以提供一个自然的解释热力学箭头的时间,并讨论了这一观点的基本假设和后果。在没有暴胀的情况下,我们认为,系统耦合到重力通常渐近演化到真空,这是唯一的自然状态在热力学意义上。在小的正真空能量和适当的暴胀子场的存在下,德西特真空在更高的能量尺度上对暴胀的自发发生是不稳定的。从德西特开始,暴胀可以无限增加宇宙的总熵,在这个过程中创造出与我们相似的宇宙。这幅图的一个重要结果是暴胀在时间上向前和向后都是渐近发生的,这意味着宇宙在超大尺度上是(统计上)时间对称的。
2004-10-27 astro-ph gr-qc hep-th
Time's Arrow in a Quantum Universe: On the Status of Statistical Mechanical Probabilities
在一个具有强时间箭头的量子宇宙中,标准的假设是初始波函数始于一个特定的宏观态--过去假说选择的特殊的低熵宏观态。此外,还有一个关于统计力学概率的附加假设,根据该假设,初始波函数是宏观状态中的“典型”选择(统计假设)。它们一起支持热力学第二定律的概率版本:典型的初始波函数将增加熵。因此,在这样的宇宙中有两个随机性的来源:玻恩规则的量子力学概率和统计公设的统计力学概率。我提出了一种新的方法来理解量子宇宙中的时间之箭。它基于我所说的量子力学的热力学理论。根据这种观点,宇宙的初始量子态有一个自然的选择,它不是由波函数给出,而是由密度矩阵给出。宇宙的初始密度矩阵正是(规范化的)投影算子到(宇宙的希尔伯特空间的)过去假设子空间上。因此,给定初始子空间,我们得到初始密度矩阵的唯一选择。我把这种性质称为初始量子态的“条件唯一性”。条件唯一性提供了一种新的、通用的策略来消除基本物理理论中的统计力学概率,通过这种策略,我们可以将两种随机性来源归结为量子力学的随机性来源。我还探讨了一个“绝对独特的”初始量子态的想法,在某种程度上,可能实现彭罗斯(1989)的想法,一个强确定性的宇宙。
2019-02-12 gr-qc physics.hist-ph quant-ph
Revisiting Agegraphic Dark Energy in Brans-Dicke Cosmology
在Brans-Dicke(BD)理论的背景下,研究了一个充满年龄暗能量(ADE)的空间均匀各向同性Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙,ADE与无压暗物质相互作用.我们考虑原始和新类型的年龄暗能量(NADE),并进一步假设相互作用项的符号可以在宇宙的历史变化。得到了BD理论中变号相互作用ADE和NADE的状态参数方程、减速参数方程和演化方程。我们发现,在这两个模型中,状态方程参数,$w_D$,不能越过幻影线,虽然他们可以预测宇宙从早期的减速阶段到后期的时间加速的演化,与观测兼容。我们还调查了这些模型的声音稳定性,并发现,这两个模型不能显示不同的模型参数的稳定信号。
2018-08-07 gr-qc
Modeling Time's Arrow
量子引力、宇宙的初始低熵状态和时间问题是环环相扣的谜题。在这篇文章中,我们从宇宙学的角度出发,以量子引力的新方法为动机,解决了时间之箭的起源。我们的建议是基于量子对应的等效原理,一个一般的协方差的动态相空间。我们讨论了这样一个系统的非线性动力学如何为早期宇宙的宇宙演化提供了一个自然的描述。我们还强调了所提出的非微扰量子引力模型和非平衡统计物理学中的基本问题之间的联系。
2012-03-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Momentous Arrow of Time
量子宇宙学提供了一个独特的阶段来解决与其潜在(也许是真正的量子动力学)意义及其起源有关的时间问题。其中一些问题可以用量子宇宙学的一般方案来分析,另一些问题则最好在圈量子宇宙学中看到。后者的状况仍然不完整,因此尚未出现完整的情况。尽管如此,使用具有渗透到更复杂和更现实的模型的潜力的性质,在这里将描绘一幅模糊的画面。它表明,通过将宇宙遗忘应用于宇宙的早期历史,有可能在一个无意识的理论中推导出一个开端。
2009-10-16 gr-qc
The Arrow of Time Forbids a Positive Cosmological Constant $Λ$
受暗能量证据越来越多的启发,我们在这里探索一个基本的宇宙学常数$Λ$对我们宇宙的影响。我们表明,当一个纯粹的DeSitter状态的引力熵最终战胜物质时,那么我们宇宙中的热力学时间箭头必须在哈勃时间的尺度上逆转。我们发现,由于引力和非局域纠缠的动力学,一个有限大小的系统,如一个DeSitter补丁与视界大小$H_0^{-1}$有一个有限的寿命$Δt$。这种现象是由动态引力不稳定性引起的,这种不稳定性在DeSitter时期发展并变成灾难性的。一个反向的时间箭头显然与观察不一致。因此,我们可以得出结论:自然界禁止基本的$Λ$。否则,当$Λ$主导宇宙膨胀时,广义相对论必须在IR区域进行修正。
2007-04-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Gauge symmetry and the arrow of time: How to count what counts
本论文探讨物理学哲学中理论最小物理内容与时间之箭两大问题,论证宇宙整体大小非预测所需,将其移除后得出时间之箭为局部现象,从而解释了时间方向的体验。
2025-09-18 gr-qc physics.hist-ph
Cosmology, Time's Arrow, and That Old Double Standard
人们普遍认为,时间不对称性在很大程度上是一个宇宙学问题;解释时间不对称性的任务主要是解释早期宇宙条件的一个方面。然而,讨论这些问题的宇宙学家经常犯类似于困扰19世纪热力学统计基础讨论的错误。特别是,他们往往犯了适用各种时间“双重标准”的错误-例如,没有认识到某些统计学论点在任何时间方向上都具有同等的效力。本文旨在澄清的问题,什么才算是宇宙学时间不对称的充分解释。一个特别令人关注的问题是,是否有可能解释为什么熵在大爆炸附近很低,而不表明它在大坍缩附近也一定很低,如果宇宙坍缩的话。我批评了对这种可能性提出的一些反对意见,表明这些反对意见往往依赖于时间上的双重标准。我还简要地讨论了如果我们认真对待这一观点会出现的一些问题。(例如,我们能观察到时间逆转的未来吗?)
1993-10-15 gr-qc
The arrow of time and the nature of spacetime
本文扩展了前一篇关于时间流的论文[arXiv:1208.2611]的工作,考虑时间箭头的起源。它提出,一个“过去的条件”级联从宇宙到微观尺度,在许多微观结构中实现,并通过自上而下的因果关系在量子水平上设定时间箭头。这个物理学的时间箭头然后通过更高层次结构的潜在出现向上传播到地质学,天文学,工程学和生物学。观察这一切的合适的时空图景是一个突现的块宇宙(EBU),它认识到现在与过去和未来的不同。这种本质上的区别是时间之箭必须是这样的最终原因。
2013-03-01 gr-qc physics.hist-ph
On the time arrows, and randomness in cosmological signals
时间之箭--物理学的、宇宙学的、电磁学的、量子力学的、心理学的--是自然的基本属性。对于一个量子系统浴封闭系统的解相关的初始条件和无记忆(马尔可夫)动力学概述的必要条件出现的箭头。那么,由于浴的存在,系统根据非幺正动力学演化的箭头的出现是有限可观测性的结果,我们推测可观测宇宙中的箭头是由充当浴的暗扇区决定的。大尺度物质分布中的空洞导致了零测地线的双曲性,并可能产生观测结果。
2013-02-21 astro-ph.CO gr-qc
String Theory and The Arrow of Time
在经典水平上,类时线性介子在瞬间触发闭合折叠弦的产生。我们表明,在宇宙学中,这些瞬间折叠的弦在没有能量成本的情况下产生负压。因此,它们似乎允许宇宙膨胀(收缩)时能量密度增加(减少)的时代。瞬间折叠弦的这一点和其他方面表明,它们可能为时间之箭的起源提供新的线索。
2021-01-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Wentaculus: Density Matrix Realism Meets the Arrow of Time
物理学基础中的两个最困难的问题是:(1)时间之箭的起源;(2)量子力学的本体论是什么。它们之所以困难,是因为物理学的基本动力学定律并没有赋予时间箭头特权,而量子-机械波函数描述的是一个与我们的普通经验截然不同的高维现实。在本文中,我描述和阐述了“温塔库卢斯”理论,一种新的方法,在量子宇宙中的时间箭头,提供了一个统一的解决方案,这两个问题。温塔库勒斯的核心思想是:(1)密度矩阵实在论,即宇宙的量子态是客观的,但也可能是不纯的;(2)初始投影假说,即选择一个独特的初始量子态的新自然定律。在温塔库勒斯上,宇宙的量子态简单得足以成为定律,时间之箭可以追溯到一个精确的边界条件。它消除了过去假设的内在不确定性,消除了统计假设,提供了更高程度的理论统一性,并包含了“强决定论”的自然实现。最后,我要回应最近四项反对意见。在配套文件中,我阐述了密度矩阵现实主义。
2022-11-08 cond-mat.stat-mech gr-qc physics.hist-ph
Quantum Measurements, Nonlocality and the Arrow of Time
发展了一种理论,试图使非定域量子观测量的测量与狭义相对论和量子力学相一致。一个波函数的坍缩,与某些宏观测量装置的非定域测量相一致,与由于装置与宇宙其余部分中的电荷相互作用而触发的吸收器机制相关联。在波函数坍缩期间的短时间内,标准延迟电磁场加辐射阻尼被转换为超前场加辐射。在波函数约减过程中,时间箭头的反转允许在非局域量子实验中以光速进行通信,解决了与测量相关量子态和狭义相对论相关的悖论。吸收体机制和先进的领域解决方案是符合传统的Friedmann-Robertson-Walker膨胀宇宙。
1998-09-22 gr-qc hep-th quant-ph
Is the Quilted Multiverse Consistent with a Thermodynamic Arrow of Time?
理论成就,以及许多争议,围绕着多元宇宙理论。各种类型的多重宇宙,随着复杂性的增加,已经被提出并在文献中进行了彻底的讨论。虽然这些类型非常不同,但它们都有相同的基本思想:我们的物理现实由不止一个宇宙组成。在一个可能巨大的多元宇宙中,每个宇宙都可能与其他宇宙略有不同,甚至非常不同。绗缝多重宇宙就是其中之一,它的独特性来自于这样一个假设:每一个可能的事件都会在无限多个宇宙中发生无限多次。在本文中,我们表明,绗缝多重宇宙是不自洽的,由于在小扰动下的熵减少的不稳定性。因此,我们提出了一个修改版本的绗缝多元宇宙,可以克服这一缺点。它只包括那些在(宇宙学)时间的同一时刻出现最小熵的宇宙。只有那些初始条件在一个小的相空间区域内被微调的宇宙,才会持续地演化,形成它们目前的“接近”状态。多重宇宙的最终边界条件可能会进一步降低可能的一致宇宙的数量。最后,讨论了与量子力学的多世界解释和经典性的出现有关的一些观察。
2018-01-29 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Is Time's Arrow Perspectival?
我们观察到熵在向过去的方向减少。这是否意味着,在过去,世界是在一个非通用的微观国家?我指出另一种选择。我们所属的子系统通过相对较少的数量与宇宙相互作用,这定义了粗粒化。熵恰好依赖于粗粒化。因此,我们归因于宇宙的熵取决于我们与宇宙其他部分之间的特殊耦合。低的过去熵可能是由于这种耦合(而不是宇宙的微观状态)是非通用的。我认为,任何通用的微观状态的一个足够丰富的系统总是有特殊的子系统定义一个粗粒化的熵的休息是低的一个时间方向(“过去”)。这些子系统允许“生活在时间中”的生物-例如生物圈中的生物-存在。我回答一些反对意见提出了这个想法的早期介绍,特别是由鲍勃沃尔德,大卫阿尔伯特和吉姆哈特尔。
2015-05-10 gr-qc hep-th physics.hist-ph
The Decoherent Arrow of Time and the Entanglement Past Hypothesis
本文提出纠缠过去假说,认为宇宙初始量子态具有极低纠缠熵,以此解释退相干时间之箭,并与热力学过去假说对比,指出未来研究挑战。
2024-05-06 gr-qc physics.hist-ph quant-ph
Revisiting $f(T)$ Teleparallel Gravity with a Parametrized Hubble Parameter and Observational Constraints
Visvesvaraya National Institute of Technology(维斯瓦瑟瓦亚国家理工学院)
本文研究了 $f(T)$ 引力框架下宇宙加速膨胀的动力学行为,通过考虑合理的 $f(T)$ 函数形式,假设特定的哈勃参数形式,得出两种不同的宇宙模型,分析宇宙膨胀历史和几个宇宙学参数的演化,并利用贝叶斯统计技术确定模型参数的中位值。
2026-03-19 gr-qc
Rewinding the Void: How One Solution of Einstein's Field Equations Describes Both the Birth of a Universe and the End of Time
本文综述了广义相对论的D型Kasner真空解,强调了它既能描述各向异性宇宙学,又能描述黑洞内部的时空的一个鲜为人知的有趣性质,这两种描述通过解的时间顺序的颠倒而联系在一起。灵活性的解决方案爱因斯坦方程的强调,并简要讨论了现代物理学中的时间箭头。
2022-05-16 gr-qc
Identification of a gravitational arrow of time
人们普遍认为,如果任何时间对称定律的解要表现出定义“时间箭头”的任何一种行为,就必须对它施加特殊的初始条件。我们表明,这是不是这样。最简单的非平凡的时间对称定律,可以用来模拟一个动态封闭的宇宙是牛顿$N$体的问题与消失的总能量和角动量。由于这个系统的特殊性质(可能是宇宙中任何定律所共有的),它的典型解都在一个唯一定义的点上分成两半。在每一个定义明确的形状复杂性的措施波动,但增长之间的上升界限从这一点不可逆转。存储动态信息的结构随着复杂性的增长而产生,并充当“记录”。每一个解都可以被看作是有一个过去和两个不同的未来,任何内部观察者都必须在解的一半,并且只能知道一个分支的记录,并通过检查可用的记录推断出一个唯一的过去和未来方向。
2014-09-02 gr-qc hep-th
A Breathing Universe is Consistent
Masaryk University(马萨里克大学)
研究通过特定量子场内容使S^1×S^3拓扑的FRW宇宙的 semiclassical Friedman方程与时间周期性一致,揭示熵反转与霍金时间箭头理论的关联。
2026-05-12 gr-qc
An account of the arrow of time when scale is surplus
针对现有宇宙时间之箭阐释的两难困境,提出将宇宙全局空间标度视为冗余结构的新方案,通过消除标度冗余得到具吸引子与雅努斯点的动力学空间,可解释早期宇宙冷却与平滑性。
2025-10-03 gr-qc physics.hist-ph