Emergence of product of constant curvature spaces in loop quantum cosmology
具有宇宙学常数的Kantowski-Sachs时空和高亏格黑洞时空内部的圈量子动力学具有圈量子宇宙学中其他时空所不具有的一些特殊性质.与其他情形一样,尽管量子几何效应解决了物理奇点,并导致了非奇异的反弹,但反弹之后,在随后的向后或向前演化中,都不会出现具有小时空曲率的时空。相反,在渐近极限下,时空流形是两个常曲率空间的乘积。有趣的是,虽然这些渐近时空的时空曲率非常高,但它们的有效度规是爱因斯坦场方程的解。对Ricci张量分量的分析表明,在奇异性解析之后,Kantowski-Sachs时空导致了一个有效的度规,它可以被解释为“带电的”Nariai,而更高亏格的黑洞内部可以类似地被解释为具有宇宙学常数的反Bertotti-Robinson时空。这些时空是“带电的”,因为满足爱因斯坦场方程的能量动量张量在形式上与均匀电磁场的能量动量张量相同,尽管它有一个纯粹的量子几何起源。渐近时空也有一个突现的宇宙学常数,它的大小,有时甚至符号,与Kantowski-Sachs和更高亏格黑洞度规内部的宇宙学常数不同。通过对后一个宇宙学常数的微调,我们证明了“不带电”的纳里埃时空和具有消失的突现宇宙学常数的反贝托蒂-罗宾逊时空也可以得到。
2015-09-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
IIB matrix model: Emergent spacetime from the master field
我们认为洛伦兹IIB矩阵模型的大$N$主场可以给出经典时空的点和度规。
2021-02-01 gr-qc hep-th
Spacetime Emergence and General Covariance Transmutation
时空突现是指经典时空作为一个近似的宏观实体从一个非时空结构中“突现”出来的概念,这个非时空结构存在于一个更完整的相互作用基本成分理论中。在这篇文章中,我们提出了一个新的机制,涉及“焊接”的内部和外部空间的时空和一般协变性的孪生嬗变的出现。在弦论的背景下,这个机制指向一个临界的四维时空背景。
2012-12-20 gr-qc hep-ph hep-th
Can Spontaneous Supersymmetry Breaking in a Quantum Universe Induce the Emergence of Classical Spacetimes ?
我们介绍了一套约束的波函数的宇宙必须满足,以描述一个宇宙通过自发破缺的超对称性的过程,并讨论了这可能导致经典时空的出现。
1997-12-16 gr-qc
Topology Change of Spacetime and Resolution of Spacetime Singularity in Emergent Gravity
涌现引力是基于辛几何中的达布定理或莫泽引理,即只要U(1)规范理论定义在具有辛结构的时空上,电磁力总是可以通过局部坐标变换消除。在这种方法中,时空几何由非对易(NC)时空上的U(1)规范场定义。相应地,时空的拓扑由NC U(1)规范场的拓扑决定。我们证明了在突现引力中时空的拓扑变化是充分的,在NC时空中时空奇异性的后续解决是可能的。因此,突现引力方法为时空的拓扑变化提供了一个定义明确的机制,与广义相对论形成鲜明对比的是,这种机制不存在任何时空奇点。
2013-04-28 gr-qc hep-th math-ph
Emergent/Quantum Gravity: Macro/Micro Structures of Spacetime
突现引力将时空视为一个从更完整的相互作用基本成分理论中突现出来的实体,该理论在更精细的分辨率或更高的能量下有效,通常假设高于普朗克能量。在这种观点中,广义相对论是一个有效的理论,只适用于长波长和低能量。对于任何假定已知的时空微观结构理论,我们描述了涌现引力(“自上而下”)的共同任务,即确定熟悉的宏观时空以高概率和合理的鲁棒性出现的条件和过程或机制。相反的方向(“自下而上”)是量子引力的任务,即,找到一个时空微观结构的理论,在这个新的观点中,它不能来自于量子化度规或联系形式,因为它们是只对宏观理论有意义的集体变量,即,广义相对论。我们提出了从经典引力和量子场论的给定宏观条件“向上”(在能量上)移动到更接近于时空出现的微观-宏观界面的领域的途径,以及在低能量下寻找线索或迹象的地方,在那里人们可以间接地推断出时空微观结构的一些显着特征。
2009-03-04 gr-qc
Thermodynamics for the k-essence Emergent Reissner-Nordstrom-de Sitter Spacetime
{ \bf k-}本质突现Reissner-Nordstrom-de Sitter时空在{ \bf k-}本质标量场的一定组态下精确映射到具有宇宙学常数$Ł$的Robinson-Trautman(RT)型时空.从理论上估计了在{ \bf k-}本质标量场的动能存在下,RT型出射黑洞的物理量不同于通常的物理量,即:暗能量密度我们限定了这样一个事实,即暗能量密度(K)为1,则RT型出射黑洞的有效温度和有效压力都为负,这意味着当电荷$Q\neq 0$和出射时空仅为暗能量支配时,系统是不稳定的,当$Q=0$为暗能量支配时,系统不辐射.只有当我们考虑一个系统的自旋自由度时,自旋不稳定的情况在物理上才是合理的。我们已经在暗能量的背景下,在紧急重力的情况下,具有{ \bf k-}本质标量场$ϕ$与Dirac-Born-Infeld型拉格朗日。标量场也满足$r\rightarrow\infty$的涌现运动方程。
2019-10-31 gr-qc
Galactic Spacetime Solutions with a Varying Newton's Coupling
本文提出了一族新的银河真空度规,通过空间轻微变化的牛顿耦合常数产生纯几何的有效质量及负非重子贡献,其光线偏转角被抑制,从而在观测上区别于暗物质等替代解释。
2025-05-07 astro-ph.GA gr-qc
Can electro-magnetic field, anisotropic source and varying $Λ$ be sufficient to produce wormhole spacetime ?
众所周知,允许可穿越虫洞的广义相对论的解需要奇异物质(违反弱或零能量条件的物质[WEC或NEC])的存在。本文给出了描述虫洞的Einstein-Maxwell场方程组的一类精确解,即假设宇宙学项$Λ$为空间变量,$Λ= Λ(r)$。这里所考虑的源不仅是一个整体的物质,而且是各向异性物质分布、电磁场和宇宙学常数等物质的总和,其有效部分服从虫洞喉道外的所有能量条件。这里能量条件的违背可以通过改变宇宙学常数来补偿。本文的一个重要特点是,我们可以得到虫洞结构,至少在理论上,包括物理上可以接受的物质。
2008-11-17 gr-qc
Emergent Spacetime for Quantum Gravity
我们强调,非对易(NC)时空必然意味着涌现时空,如果时空在微观尺度应被视为NC。为了正确理解NC时空,我们需要停用我们大脑中已经安装并认为理所当然多年的思维模式。涌现时空允许一个背景无关的量子引力公式,这将为解决理论物理中臭名昭著的问题,如宇宙学常数问题,层次问题,暗能量,暗物质和宇宙暴胀打开一个新的视角。
2016-10-07 gr-qc hep-th math-ph
Emergent Spacetime and The Cosmological Constant
我们从突现引力的角度讨论了引力和暗能量(或称宇宙学常数)的起源问题。我们讨论了突现引力如何揭示了一个关于时空起源的高贵的、完全不同的图景,这对于宇宙学常数问题的一个站得住脚的解决方案至关重要。特别是,突现引力自然地解释了平坦时空的动力学起源,这在爱因斯坦引力中是不存在的。
2008-03-22 gr-qc hep-ph hep-th
Can our spacetime emerge from anti -- de Sitter space?
我们提出了一个模型,表明我们的四维时空的签名$(+,-,-,-)$和几乎消失的正曲率可能起源于一个$b$ -ary树状分支的一个单一的离散实体,和$AdS_5$空间相关的分支过程。
2022-07-27 gr-qc hep-th
Quantum Gravity and Phenomenology: Dark Matter, Dark Energy, Vacuum Selection, Emergent Spacetime, and Wormholes
我们讨论了量子引力与高能唯象学前沿问题的相关性:暗物质、暗能量、真空选择以及涌现时空和虫洞问题。暗物质和暗能量现象学,以及真空选择的问题在弦论作为量子引力模型的背景下进行了讨论。涌现时空和虫洞讨论在一个更一般的背景下有效的量子引力理论。
2022-02-10 gr-qc hep-th
The Varying Speed of Light in Eddington-inspired Born-Infield Gravity with Rainbow Metric
本文提出,在时空的每一点上,除了描述时空几何和引力场的黎曼度规张量外,还存在一个彩虹度规张量,它表明时空几何依赖于测试粒子的能量。由于Eddington启发的Born-Infield(EiBI)引力可以看作是一种特殊的双度量引力,我们研究了对应于EiBI引力的双度量引力的变光速理论。对于FRW宇宙,我们发现随着宇宙能量密度的增加,测试粒子的能量也会增加。我们还研究了三种不同彩虹函数的光速变化,发现参数$κ$的符号会影响光耗的变化趋势。
2019-05-14 gr-qc
A quantum field theory of simplicial geometry and the emergence of spacetime
我们提出的情况下,从根本上离散的量子时空和群场论作为候选人一致的描述,简要回顾GFT形式主义的关键属性。然后,我们认为,一个连续时空和广义相对论从根本上离散的量子结构的出现的突出问题,应该解决从凝聚态的角度来看,并使用纯粹的QFT方法,适应GFT上下文。我们概述了连续时空作为一个凝聚相的GFT和研究计划,旨在实现这一画面的具体条款的图片。
2007-01-29 gr-qc hep-th
Emergence of spacetime discreteness in Wightman function from polymer quantization of scalar field
对于无质量自由标量场,在Fock量子化中,Wightman函数,即真空两点函数,与相应时空点之间不变距离的平方成反比。当这两点无限接近时,自然会发散。利用解析和数值相结合的方法,我们证明了标量场的聚合物量子化中Wightman函数是上有界的。怀特曼函数的有界值由聚合物尺度决定,它的有界性质可以被看作是时空有一个零点长度。这种时空中有效离散性的出现,仅仅是因为物质场的聚合物量子化,而几何学是经典的。它还表明,聚合物量子化的物质场本身可以捕获某些方面的有效离散几何。我们讨论的影响的结果上的响应函数的Unruh-DeWitt检测器,取决于Wightman函数的属性。
2017-05-03 gr-qc
Signature-change events in emergent spacetimes with anisotropic scaling
我们调查的行为耦合到时空几何表现出有限区域的欧几里得(黎曼)签名的量子场。虽然从引力的角度来看,这种情况似乎有些牵强,我们将证明它的直接物理相关的明确可实现的凝聚态系统的线性化扰动经历一个有效的新兴时空几何与外部可控的签名。这种有效的几何形状本质上是量子起源,其签名由微观结构的细节决定。在从我们的凝聚态系统产生的有效场论的水平上,我们遇到了时间和空间上的显式各向异性标度。在这里,洛伦兹对称是红外线中的一种涌现对称。这种时间和空间的各向异性缩放解决了在所有尺度上遵守严格洛伦兹不变性的规范量子化方案中工作时出现的一些技术问题,因此有助于允许签名变化事件发生。
2009-05-28 gr-qc
Time-like geodesic structure for the K-essence Emergent Barriola-Vilenkin type spacetime
对于一个特殊类型的{ \bf k-}本质标量场,{ \bf k-}本质突现引力度规精确地映射到Gangopadhyay和Manna建立的Schwarzschild背景下的Barriola-Vilenkin(BV)型度规上.基于S.我们报告的令人兴奋的功能的时间样测地线结构的存在下,暗能量在紧急重力的情况下,这个Barriola-Vilenkin型度量。在暗能量存在的情况下,我们追踪了{ \bf k-}本质涌现的Barriola-Vilenkin时空的类时测地线的不同轨迹,它与Schwarzchild时空在基本取向上是相同的,但远日点和近日点距离的允许范围有很大的不同.对于一个固定的暗能量密度值,绘制了束缚和非束缚轨道。
2020-04-07 gr-qc hep-th
MATRIX MODELS FOR SPACETIME TOPODYNAMICS
提出了用有限拓扑空间在其替代物的水平上描述变化的时空拓扑的机制。
1995-04-06 gr-qc
Emergent Geometry from Quantized Spacetime
我们研究了由质量变形的矩阵模型产生的涌现几何的图像。由于质量形变,真空几何变成了常曲率时空,如d维球和(反)德西特空间。我们证明了产生常曲率时空的质量变形矩阵模型可以从d维Snyder代数导出。突现几何完美地证实了从代数观点推断出的所有基本原理,即d维斯奈德代数等价于(d+1)维{ \it flat}时空中的洛伦兹代数。例如,质量变形矩阵模型的真空几何完全由Snyder代数定义的陪集流形G/H的G-不变度量描述。我们还讨论了Snyder代数的非线性变形。
2010-08-05 gr-qc hep-ph hep-th
On the phenomenon of emergent spacetimes: An instruction guide for experimental cosmology
我们提出了一个玩具模型,时空是从一个更基本的微观系统,并调查灰色区域之间的集体和自由粒子制度插值。对于一个时期的快速指数增长的模拟宇宙中,我们认为,中间政权是最好的描述了一个彩色的几何大杂烩-“彩虹几何”。这可以被看作是一个替代的方法来理解量子场论在紫外尺度下的洛伦兹对称性破缺的存在。首先,它指出,在我们的紧急FRW型模拟宇宙中的宇宙学粒子的生产,当与传统的半经典量子引力相比,只是暂时强大的对模型特定的偏离洛伦兹不变性。其次,它可以进行一个简单的定量分析,以估计一个合适的参数制度的实验(模拟)宇宙学。
2008-04-08 gr-qc
Perturbations in Bianchi Type-I spacetimes with varying Lambda, G
该研究针对含变化Λ、G参数和黏性流体的Bianchi I型时空,探究宇宙学扰动及大尺度结构信号的演化,对比经典ΛCDM模型,揭示了各向异性宇宙中相关因素与结构增长的动态关联。
2023-11-05 gr-qc
Emergence of classical spacetimes in canonical tensor model
本文用Hamilton Monte Carlo方法研究了正则形式张量模型的波函数,证明了当波函数的辐角为李群对称或附近值时,存在李群对称的半经典时空.更确切地说,我们认为一些$SO(n+1)\ (n=1,2,3)$对称值的张量参数的波函数,并显示,出现离散的$n$维领域。一个关键的事实是,存在两个阶段,经典阶段和量子阶段,取决于波函数的幅角的值,并出现以上的经典空间发生在前一阶段,而波动的配置太大,这种出现在后一阶段。两相之间的过渡与Gross-Witten-Wadia过渡或矩阵模型中的单割解与双割解之间的过渡相似。基于这些结果,我们对张量模型中时空的演化给出了一些推测。
2022-03-30 gr-qc hep-th
Tensorial Group Field Theory condensate cosmology as an example of spacetime emergence in quantum gravity
我们总结了TGFT凝聚态宇宙学背后的主要思想,并概述了从基础理论到有效宇宙动力学的技术步骤。这个框架是作为一个明确的说明(可能是一个通用的模板)时空的出现,从非时空量子实体在量子引力,和它所涉及的许多方面。
2022-02-08 gr-qc hep-th physics.hist-ph
Spacetime Reduction of Large N Flavor Models: A Fundamental Theory of Emergent Local Geometry?
我们介绍了一种新的时空约化过程的领域的超引力杨米尔斯理论在一般弯曲的时空背景下,并与大的N味群,线性化形式的局部切空间在一个点的时空流形的无穷小补丁。我们的新的时空约化处方保留了所有的局部对称性的连续场论拉格朗日在所产生的零维矩阵拉格朗日,从而避免了困难,在恢复爱因斯坦引力的完整的非线性对称性的涌现时空以前的矩阵建议。我们猜想,由这个公式得到的具有16个超荷和大N味群的圆紧化的I-I '-mIIA-IIB-杂化超引力-杨-米尔斯理论的时空约化的零维矩阵模型,包含了Dpbrane荷的全谱,为非微扰弦/M理论提供了一个潜在的完整框架.我们解释了我们的猜想的一个基本理论的紧急本地时空几何最近调查的隐藏对称代数的M理论,强调的见解是从代数的角度来获得的关系。最后,我们列出了一系列悬而未决的问题和今后工作的方向。
2005-06-06 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Geometric phase in Taub-NUT spacetime
在Taub-NUT时空中,通过η表示构造哈密顿量,发现几何相位同时包含Aharonov-Bohm效应和Pancharatnam-Berry相位,而静态时空中仅后者出现,并提出了针对原初黑洞的测量方案。
2023-10-18 gr-qc
Phase profile of the wave function of canonical tensor model and emergence of large spacetimes
为了理解正宇宙学常数情况下量子引力正则张量模型中的时空动力学,我们用解析和数值方法研究了它的精确波函数在坐标表象中的相位轮廓,而不是目前所分析的动量表象.鞍点分析表明,李群对称时空是强烈的青睐,由于丰富的连续存在的鞍点,给出一个紧急的流体图片。相位分布表明,空间尺寸在“时间”中增长,其中尺寸由先前使用张量秩分解引入的张量-几何对应来测量。蒙特卡罗模拟也进行了几个小$N$的情况下,通过施加一个重新加权过程的振荡积分表示的波函数。结果与鞍点分析一致,但相位分布在大的时空区域受到扰动,这表明那里存在光模,并激发了未来从正则张量模型的角度计算太初涨落。
2021-04-24 gr-qc hep-th
Spacetime Emergence in the Robertson-Walker Universe from a Matrix model
利用一种新的,弦论启发的形式主义的基础上的哈密顿约束,我们得到了一个共形力学系统的空间平坦的四维罗伯逊-沃克宇宙。根据参数的选择,这个系统要么描述了罗伯逊-沃克背景中的相对论粒子,要么描述了罗伯逊-沃克几何的度规波动。在此基础上,我们建立了一个基于时间依赖的M理论矩阵模型。施加哈密顿约束迫使时空几何在大爆炸附近变得模糊,而经典的罗伯逊-沃克几何则随着宇宙的膨胀而出现。从我们的方法中,我们还推导出宇宙的温度在辐射和物质主导的时代之间插值。
2007-05-11 gr-qc hep-th
Emergent spacetime from a Berry-inspired dynamical gauge field coupled to electromagnetism
受费米子贝里相位启发,研究与电磁耦合的动量空间局域阿贝尔相位,发现其相互作用产生依赖动量规范的涌现时空,给出对应涌现牛顿引力的经典解并探讨理论的非对易性。
2023-10-09 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
The cosmological constant of emergent spacetime in the Newtonian approximation
我们提出了一个简单的量子力学估计的宇宙学常数的牛顿宇宙。我们首先用非相对论性的量子力学模拟牛顿时空的动力学,在一个固定的(即,非动力学)欧几里得时空。然后,我们确定了一个运营商,发挥作用,对物质的状态,类似的宇宙学常数所发挥的作用。最后证明了存在一个物质场的量子态,在该量子态中,上述算符的期望值等于给定牛顿宇宙的宇宙学常数.
2020-06-17 gr-qc math-ph math.MP
Emergent gravity and D-brane adiabatic dynamics: emergent Lorentz connection
本文利用矩阵理论描述的量子时空(BFSS矩阵模型),通过费米子弦准相干态的绝热输运,研究了微观尺度下时空的突现几何.我们证明了Berry相位的生成元是与准相干态相关联的类空面时空叶理的位移矢量。弱绝热输运的几何相位的算符值生成元是在微观尺度下不是无挠的突现几何的洛伦兹联络。挠率的影响似乎与通常将贝里曲率解释为伪磁场的解释一致。
2021-09-29 gr-qc hep-th
Emergent non-commutative matter fields from Group Field Theory models of quantum spacetime
在简要回顾的基础上,我们对最近在量子引力的群场论方法的背景下获得的一些结果进行了展望。这些涉及到一个自然的机制,出现的非交换场论的问题,直接从GFT行动,在3和4维和黎曼和洛伦兹签名。因此,他们代表了一个重要的一步,我们认为,在弥合之间的差距的量子,前几何时空的离散图片和有效的连续体几何物理的重力和物质,使用的思想和工具,从场论和凝聚态物质模拟重力模型,直接应用在GFT水平。
2009-03-23 gr-qc hep-th
On the Emergent Dynamics of Fermions in Curved Spacetime
弯曲时空中的相对论性自旋1/2粒子自然地由狄拉克理论描述,狄拉克理论是一种动力学和洛伦兹不变的场论。在这项工作中,我们提出了一个非动力学费米子理论在3+1维称为旋量拓扑场论,建立在一个旋量场和Cartan连接有关的德西特群。我们表明,我们的模型产生的狄拉克理论在弯曲的时空时,当地的德西特规范不变性的模型打破了洛伦兹规范不变性,也提供了几何起源的费米子质量。最后,我们表明,其他规范场和合适的四费米子相互作用可以包括在一个简单的方式。
2016-06-28 cond-mat.mes-hall gr-qc hep-th
Emergent Dynamics of Spacetime and Matter from a Topological Phase
本文提出在德西特群不变的拓扑相中,通过自发对称性破缺和希格斯机制同时涌现动力学狄拉克费米子与带正宇宙学常数和挠率的爱因斯坦引力,并自然导出狄拉克质量与牛顿引力常数。
2022-05-13 cond-mat.mes-hall gr-qc hep-th
Emergence of Space and Spacetime Dynamics of Friedmann-Robertson-Walker Universe
在T. Padmanabhan认为,我们的宇宙提供了一个理想的设置,以强调宇宙空间是随着宇宙时间的进展而出现的问题,宇宙的膨胀是由于全息表面上的自由度和出现的体积之间的差异。在本文中,我们得到了高维Friedmann-Robertson-Walker宇宙的Friedmann方程。通过对高斯-邦内引力和更一般的洛夫洛克引力下的黑洞熵公式中的体积增加量和全息面上的自由度进行适当修正,得到了相应的引力理论中的宇宙动力学方程。
2012-07-03 gr-qc hep-th
Hexad Preons and Emergent Gravity in 3-dimensional Complex Spacetime
我们认为,在高能量下,每个空间维度都有自己的时间维度,形成一个三维的复杂时空。基于这一假设,我们提出原初宇宙是由六个基本反对易场及其复共轭态构成的。这些场被称为六重前子,它们在U(3,3)规范群下进行超色自由度变换。当规范群从U(3,3)分解到它的极大紧子群$U(3)\otimes U(3)$时,度规出现了。轻子、夸克以及其他物质状态都可能由六重前子的凝聚体形成。在相应的情况下,强作用力和电弱作用力是超色相互作用的表现。我们的框架可能揭示宇宙学和粒子物理学中的许多问题。
2012-04-03 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitation and Spacetime: Emergent from Spinor Interactions -- How?
Baku State University(巴库国立大学);ENAMEC Institut(ENAMEC研究所)
本文探讨了时空引力从旋量相互作用中涌现的机制,提出因果结构和离散几何通过旋量投影和相互作用生成。
2026-01-18 gr-qc
Emergent rainbow spacetimes: Two pedagogical examples
有一种可能性是,时空本身最终是一种突现现象,一种近乎普适的“低能长距离近似”,类似于流体力学是量子分子动力学的近乎普适的低能长距离近似。如果是这样的话,那么直接尝试重新定义时空是被误导的--至少就基础物理学而言是这样。基于这一点和其他考虑,最近人们对依赖于能量和动量的“彩虹”几何的概念产生了浓厚的兴趣。在本文中,我将不详细讨论这些奇异的想法,而是提出两个具体的例子,说明依赖能量的“彩虹”几何具有完美的数学和物理意义。然后,这些简单的例子将作为模板,建议在基础物理可能更复杂的情况下进行的方法。我将处理的具体模型是(1)存在非平凡色散的声学时空,以及(2)对非相对论性保守力的牛顿第二定律的数学重新解释,众所周知,它等价于能量依赖的共形平坦三维流形的微分几何。这两个模型清楚地表明,依赖于能量的“彩虹”几何的概念本身并没有错。在实施任何特定的量子引力启发的能量依赖时空的建议中可能出现的任何问题都与该特定建议与实验现实的兼容性有关的更深层次的问题。
2008-01-03 gr-qc
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
A model of quantum gravity with emergent spacetime
我们构造了一个时空的维数、拓扑和几何都是动力学的量子引力模型。微观自由度是一个真正的矩形矩阵,其行标记内部风味,列标记空间站点。在矩阵的大小很大的限制下,站点可以共同形成空间流形。该流形是从与矩阵的列向量相关联的局部希尔伯特空间中存在的纠缠模式确定的。在背景中没有固定的流形结构的情况下,时空规范对称性被推广到任意维的包含超同态的群。生成广义双同态的动量和哈密顿量在量子水平上服从第一类约束代数。在经典极限中,广义相对论的约束代数被再现为一种特殊情况。第一类性质的代数允许一个表达的投影的量子态的矩阵的规范不变的状态作为一个路径积分的动态变量,描述集体波动的矩阵。集体变量描述了涌现时空的动力学,其中多指时间作为拉格朗日乘子出现,强制规范约束。如果量子态具有局域纠缠结构,则在鞍点处出现具有明确定义的维数、拓扑、签名和几何的光滑时空,并且可以识别决定几何的自旋2模式。我们找到了一个鞍点解,它描述了一系列(3+1)维类德西特时空,其中洛伦兹签名由欧几里得空间桥接。集体变量的涨落由在鞍点解所建立的时空中传播的双局域场来描述。
2020-12-11 gr-qc hep-th
Emergent gravitational dynamics in relativistic Bose--Einstein condensate
在过去的几年中,引力的Ancestor模型发挥了关键作用,为弯曲时空中量子场论的许多开放问题提供了测试平台,例如霍金辐射和宇宙粒子产生的鲁棒性。最近,同样的模型提供了一个有价值的框架,在这个框架内,通过方便的玩具模型,可以讨论当前关于时空出现及其动力学的想法。在这种情况下,我们在这里研究一个基于相对论性玻色-爱因斯坦凝聚体的模拟引力系统。我们表明,在适当的限制下,这个系统不仅提供了一个涌现时空的例子(有质量和无质量的相对论性场在其上传播),而且这种时空是由一个具有几何意义的方程所支配的,该方程采用了我们所熟悉的Nordstr{<$m}引力理论的形式。在这个方程中,引力场来源于准粒子有效应力能量张量迹的期望值,而牛顿常数和宇宙学常数则是微观系统基本尺度的函数。这是模拟引力的第一个例子,在这个例子中,洛伦兹不变量的半经典引力几何理论是从平坦时空中物质的基本量子理论中产生的。
2014-10-22 gr-qc
Emergent quantum field theories on curved spacetimes in spinor Bose-Einstein condensates: from scalar to Proca fields
Friedrich-Schiller-Universität Jena(耶拿弗里德里希·席勒大学);Universität Heidelberg(海德堡大学);Universität Innsbruck(因斯布鲁克大学)
研究通过自旋1玻色-爱因斯坦凝聚体的激发,推导出在曲速声学时空中的涌现相对论量子场理论,探讨自旋自由度对质量矢量和标量场的影响,以及通过淬灭二次Zeeman系数或磁场梯度产生Proca子态。
2025-10-23 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
Noncommutative Spacetime and Emergent Gravity
我们认为,一个定义在非对易(NC)时空的场论应被视为一个引力理论,我们称之为涌现引力。突现引力的一个完整点本质上来源于一个基本性质:NC时空是一个(NC)相空间。这一事实导致了两个重要的结果:(I)NC场论基本上可以与矩阵模型或大N场论等同,其中NC场可以被视为大N矩阵的主场。(II)NC场本质上定义了向量(四元组)场。因此,他们定义了一个流形的引力度规作为一个从NC规范场涌现的几何。当然,图片(I)和(II)应该指的是同一个物理学,应该熟悉弦论中的大N二象性。图(I)中的1/N修正对应于图(II)中关于非对易性θ的导数修正。
2007-11-02 gr-qc hep-ph hep-th
The end of spacetime
本文指出量子引力具有不依赖具体方法的普遍特征,时空几何是从量子引力自由度中涌现的,并借助量子信息论理解,最终主张时空并非基本实在。
2024-03-15 gr-qc
Emergence of Kastor-Traschen spacetime from a nonlinear Dirac system
Gakushuin University(学习院大学)
该研究在四维时空中证明非线性狄拉克旋量系统可唯一约束背景为Kastor-Traschen动态多黑洞时空,揭示宇宙学常数与黑洞构型从费米子凝聚自发涌现的新几何机制。
2026-08-27 gr-qc hep-th math-ph
Dimensional flow and fuzziness in quantum gravity: emergence of stochastic spacetime
我们发现,量子力学和广义相对论的启发式组合发现的距离和时间测量的不确定性再现在一个纯粹的经典和平坦的多重分形时空,其几何形状的变化与探测尺度(维流),并具有非零虚维,对应于一个离散的尺度不变性在短距离。因此,维度流可以表现为固有的测量不确定性,相反,测量不确定性估计通常是有效的,因为它们依赖于量子几何的这种普适性质。这些普遍的结果在两个方面影响了多重分数理论(最近提出的一个与量子引力有关的理论):它们可以固定两个先前没有固定的参数(特别是在短尺度下时空维度的值),并指向将几何的紫外结构重新解释为随机泡沫或泡沫。这也证实了我们之间建立的对应关系的尺度相关性和随机几何的多分数模型。
2017-09-21 gr-qc hep-th
The emergence of space and time
量子引力的研究强烈地表明,我们的世界从根本上说不是时空的,而是时空在某种意义上只能从非时空结构中出现,正如本文在因果集理论和圈量子引力的情况下所说明的那样。这将引起哲学上对量子引力理论的经验一致性和一般充分性的关注。然而,如果能够确定时空是在适当的情况下出现的,以及如何用基本的非时空术语解释它的所有相关方面,那么挑战就完全解决了。有人认为,一种形式的时空功能主义提供了最有前途的模板,这个项目。
2018-04-06 gr-qc physics.hist-ph
On the initial singularity in Kantowski-Sachs spacetime
突现宇宙说是一个解决标准弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙学中大爆炸奇点问题的方案。在这种情况下,宇宙起源于一个非奇异的静态。在目前的工作中,考虑到紧急宇宙场景的实现,我们解决了具有非奇异Kantowski-Sachs型静态的可能性。考虑四维和五维模型(有膜和无膜),它表明,非奇异状态的存在性和稳定性取决于时空的维度和支持几何形状的流体的性质。
2021-07-06 gr-qc
Generalizing Quantum Mechanics for Quantum Spacetime
熟悉的教科书量子力学假设一个固定的背景时空来定义类空表面上的态以及它们之间的幺正演化。量子理论随着我们对空间和时间概念的发展而改变。但对于时空几何起伏不定且无定值的量子引力,量子力学需要进一步推广。本文综述了宇宙时空几何的四维、历史求和、广义量子力学。这种推广是在广义量子理论的框架内构建的。这是从封闭系统的现代量子力学中抽象出来的量子理论的最小原则集,最常见的是宇宙。在这种推广中,类空表面上的场态及其幺正演化是适合于时空几何近似经典行为的涌现性质。广义量子理论的原理允许进一步的推广,如果时空不是基本的,这将是必要的。出现的时空现象进行了一般性的讨论,并说明了与大的类空表面,从“无边界”的宇宙波函数的经典时空几何的例子。它们必须是具有一个且只有一个时间方向的洛伦兹。文章最后提出了量子力学本身是否是突现的问题。
2006-02-20 gr-qc hep-th quant-ph
The effects of SUSY on the emergent spacetime in the Lorentzian type IIB matrix model
本文研究了洛伦兹型 IIB 矩阵模型中 SUSY 对涌现时空的影响,证明此前发现的 (1+1) 维膨胀时空是洛伦兹 boost 假象,并发现包含费米子贡献后可能涌现出光滑的 (3+1) 维膨胀洛伦兹时空。
2024-07-03 gr-qc hep-lat hep-th
dS${}_4$ universe emergent from Kerr-AdS${}_5$ spacetime: bubble nucleation catalyzed by a black hole
本文研究了Kerr-AdS${}_5$时空中真空气泡的成核过程,发现含旋转黑洞的气泡成核不仅能实现准dS${}_4$膨胀,且不违背德西特沼泽地猜想,为更现实宇宙学情景提供了理论支持。
2023-05-18 gr-qc hep-th
Emergence of gravity from quantum field theory in triangulated spacetime and the QFT vector model
Aalto University(阿尔托大学)
该研究运用组合量子场论与张量网络方法,从二维洛伦兹时空的自由有质量标量场论中涌现出有效引力作用量,提出整合多种量子引力方法的QFT矢量模型,为量子场论与引力的统一提供新途径。
2026-08-14 gr-qc hep-th quant-ph
Emergence of Dark Phases in Scalar Particles within the Schwarzschild-Kiselev-Letelier Spacetime
本研究在Schwarzschild-Kiselev-Letelier时空中求解克莱因-戈尔登方程,发现标量粒子径向波函数出现三种暗相,其中精质参数为1时因符合暗能量观测而尤为重要。
2025-09-12 gr-qc hep-th math-ph
Behavior of Time-varying Constants in Relativity
本文考虑Bianchi III型和Kantowski-Sachs时空,利用运动学自相似和物质共线两种对称方法讨论了时变常数$G$和$Λ$的行为.在运动学自相似技术中,我们研究了第一类和第二类的行为。在物质直射技术中,我们考虑通常的,修改的,完全修改的物质直射方程,同时研究这些常数的行为。此外,我们减少了灰尘,辐射和刚性流体的结果。我们发现,$Λ$是一个减少的时间函数,而$G$是一个增加的时间函数。这与其他时空文献中的早期结果相对应。此外,我们发现减速参数达到负值,这表明宇宙正在加速膨胀。
2009-11-14 gr-qc