Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Петля квантовая космология (LQC) является конечной , симметрия -сократимой модели петлевых квантовой гравитации ( LQG ) предсказывает , что «квантовый мост» между контрактами и расширяются космологические ветвями.

Отличительной особенностью LQC является заметная роль, которую играют эффекты квантовой геометрии петлевой квантовой гравитации (LQG). В частности, квантовая геометрия создает совершенно новую силу отталкивания, которой можно пренебречь при малой кривизне пространства-времени, но очень быстро возрастает в режиме Планка , подавляя классическое гравитационное притяжение и тем самым разрешая сингулярности общей теории относительности . Как только сингулярности разрешены, концептуальная парадигма космологии меняется, и приходится пересматривать многие стандартные вопросы - например, « проблему горизонта » - с новой точки зрения.

Поскольку LQG основан на конкретной квантовой теории римановой геометрии , [1] [2] геометрические наблюдаемые демонстрируют фундаментальную дискретность, которая играет ключевую роль в квантовой динамике : в то время как предсказания LQC очень близки к предсказаниям квантовой геометродинамики (QGD). от режима Планка , когда значения плотности и кривизны входят в планковский масштаб , наблюдается резкое отличие . В LQC Большой взрыв заменен квантовым отскоком .

Изучение LQC привело ко многим успехам, включая появление возможного механизма космической инфляции , разрешение гравитационных сингулярностей , а также разработку эффективных полуклассических гамильтонианов .

Это подполе возникла в 1999 году Мартин Боджоуолд , и дальнейшее развитие , в частности, Аштекар и Ежи Левандовски , а также Томаш Павловского и Parampreet Сингх и др. В конце 2012 года LQC представляет собой очень активную область физики , в литературе опубликовано около трехсот статей по этой теме. Также недавно была работа Карло Ровелли и др. о связи LQC с космологией спиновой пены .

Однако результаты, полученные в LQC, подчиняются обычному ограничению, заключающемуся в том, что усеченная классическая теория, затем квантованная, может не отображать истинное поведение полной теории из-за искусственного подавления степеней свободы, которые могут иметь большие квантовые флуктуации в полной теории. . Утверждалось, что предотвращение сингулярности в LQC обеспечивается механизмами, доступными только в этих ограничительных моделях, и что предотвращение сингулярности в полной теории все еще может быть получено, но с помощью более тонкой особенности LQG. [3] [4]

Большой скачок в петлевой квантовой космологии [ править ]

Из-за квантовой геометрии Большой взрыв заменяется большим отскоком без каких-либо предположений о содержании вещества или какой-либо тонкой настройки. Важной особенностью петлевой квантовой космологии является эффективное пространственно-временное описание лежащей в основе квантовой эволюции. [5] Подход эффективной динамики широко использовался в петлевой квантовой космологии для описания физики в масштабах Планка и самой ранней Вселенной. Строгое численное моделирование подтвердило справедливость эффективной динамики, которая обеспечивает отличное приближение к полной квантовой динамике. [5]Было показано, что только тогда, когда состояния имеют очень большие квантовые флуктуации на поздних временах, что означает, что они не приводят к макроскопическим вселенным, как описано в общей теории относительности, эффективная динамика имеет отклонения от квантовой динамики вблизи отскока и последующей эволюции . В таком случае эффективная динамика переоценивает плотность при отскоке, но все же очень хорошо отражает качественные аспекты. [5]

Масштабно-инвариантная петлевая квантовая космология [ править ]

Если лежащая в основе геометрия пространства-времени с материей имеет масштабную инвариантность , которая была предложена для решения проблемы времени , неоднозначности Иммирци [6] и проблемы иерархии фундаментальных связей [7], то результирующая квантовая геометрия петли не имеет определенных дискретных промежутков или минимальный размер. [8] [9] Следовательно, в масштабно-инвариантном LQC Большой взрыв не заменяется квантовым отскоком. [8]

См. Также [ править ]

  • Big Bounce  - гипотетическая космологическая модель происхождения известной Вселенной.
  • Петлевая квантовая гравитация  - Теория квантовой гравитации, объединение квантовой механики и общей теории относительности
  • Циклическая модель
  • Дилатон

Ссылки [ править ]

  1. ^ Аштекара Абхай (2009). «Петлевая квантовая космология: обзор». Gen. Rel. Грав . 41 (4): 707–741. arXiv : 0812.0177 . Bibcode : 2009GReGr..41..707A . DOI : 10.1007 / s10714-009-0763-4 .
  2. ^ Bojowald, Martin (2005). "Петлевая квантовая космология" . Живые обзоры в теории относительности . 8 (1): 2. arXiv : gr-qc / 0502091 . Bibcode : 2005LRR ..... 8 .... 2A . DOI : 10.12942 / LRR-2005-2 . PMC 5253932 . PMID 28163646 .  
  3. ^ О (космологическом) избегании сингулярности в петлевой квантовой гравитации , Иоганнес Бруннеманн, Томас Тиман, Class. Квантовая гравитация. 23 (2006) 1395-1428.
  4. ^ Неограниченность триадоподобных операторов в петлевой квантовой гравитации , Йоханнес Бруннеманн, Томас Тиман, Class. Квантовая гравитация. 23 (2006) 1429-1484.
  5. ^ a b c Парамприт, Сингх (2014). «Петлевая квантовая космология и судьба космологических сингулярностей» (PDF) . Бюллетень Астрономического общества Индии . 42 : 121, 124. arXiv : 1509.09182 . Bibcode : 2014BASI ... 42..121S . Дата обращения 3 декабря 2017 .
  6. ^ Верагут, Оливье Дж .; Ван, Чарльз Х.-Т. (2017-10-05). «Параметр Иммирзи без неоднозначности Иммирзи: квантование конформной петли скалярно-тензорной гравитации» . Physical Review D . 96 (8): 084011. DOI : 10,1103 / PhysRevD.96.084011 . ЛВП : 2164/9414 .
  7. ^ Шапошников, Михаил; Шкерин, Андрей (2018-10-03). «Гравитация, масштабная инвариантность и проблема иерархии» . Журнал физики высоких энергий . 2018 (10): 24. DOI : 10.1007 / JHEP10 (2018) 024 . ISSN 1029-8479 . 
  8. ^ a b Ван, Чарльз; Станкевич, Марцин (10.01.2020). «Квантование времени и большой взрыв с помощью масштабно-инвариантной петлевой гравитации» . Физика Письма Б . 800 : 135106. дои : 10.1016 / j.physletb.2019.135106 . ISSN 0370-2693 . 
  9. ^ Ван, Чарльз Х.-Т .; Родригес, Дэниел П. Ф. (28 декабря 2018 г.). «Закрытие пробелов в квантовом пространстве и времени: конформно расширенная калибровочная структура гравитации» . Physical Review D . 98 (12): 124041. DOI : 10,1103 / PhysRevD.98.124041 . ЛВП : 2164/11713 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Петлевая квантовая космология на arxiv.org
  • Квантовая природа Большого взрыва в петлевой квантовой космологии
  • Гравитация и квант
  • Петлевая квантовая космология, Мартин Бойовальд
  • Существовал ли наш космос до Большого взрыва?
  • Абхай Аштекар, Парамприт Сингх "Петлевая квантовая космология: отчет о состоянии"