你了不了解圈量子引力？
发布时间：2022-12-03 10:30:28 所属栏目：外闻 来源：转载
导读： 圈量子引力（LQG）是一种量子引力理论，旨在融合量子力学和广义相对论，将标准模型的物质纳入为纯量子引力情形建立的框架中。它试图直接基于爱因斯坦的几何公式而不是将引力视为一种力
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圈量子引力（LQG）是一种量子引力理论，旨在融合量子力学和广义相对论，将标准模型的物质纳入为纯量子引力情形建立的框架中。它试图直接基于爱因斯坦的几何公式而不是将引力视为一种力来发展量子引力理论。作为一种理论，LQG 假设空间和时间的结构由编织成极其精细的织物或网络的有限环路组成。这些循环网络称为自旋网络。自旋网络或自旋泡沫的演变, 具有高于普朗克长度的量级，大约 10 −35米，更小的尺度是没有意义的。因此，不仅是物质，而且空间本身也更喜欢原子结构。 这些研究领域涉及全球约 30 个研究小组，共享量子空间的基本物理假设和数学描述。研究已经朝着两个方向发展：更传统的规范圈量子引力和更新的协变圈量子引力，称为自旋泡沫理论。作为圈量子引力的直接结果而提出的最完善的理论称为圈量子宇宙学(LQC)。LQC 推进了对早期宇宙的研究，将大爆炸的概念纳入更广泛的大反弹理论，该理论将大爆炸设想为一段膨胀时期的开始紧随其后的是一段收缩期，人们可以将其称为“大紧缩”。 1986 年，Abhay Ashtekar用更接近其他基础物理学的语言重新表述了爱因斯坦的广义相对论，特别是Yang-Mills 理论。不久之后，Ted Jacobson和Lee Smolin意识到，当用新的Ashtekar 变量重写时，称为Wheeler–DeWitt 方程的量子引力形式方程接受了带有循环标记的解。Carlo Rovelli和 Smolin 根据这些环解定义了一个非微扰和背景无关的引力量子理论。豪尔赫·普林和杰日·莱万多夫斯基理解循环的交叉点对于理论的一致性至关重要，并且应该根据交叉循环或图形来表述理论。 1994 年，Rovelli 和 Smolin 表明，与面积和体积相关的理论的量子算符具有离散谱。也就是说，几何是量化的。这个结果定义了量子几何状态的明确基础，结果被罗杰彭罗斯的自旋网络标记，这些网络是由自旋标记的图。 动力学的规范版本由托马斯·蒂曼 (Thomas Thiemann) 建立，他定义了无异常哈密顿算子，并证明了数学上一致的背景无关理论的存在。几十年来，法国、加拿大、英国、波兰和德国的研究小组共同开发了动力学的协变或“旋转泡沫”版本。它于 2008 年完成，导致了跃迁振幅族的定义，在经典极限中可以证明它与广义相对论的截断族有关。这些振幅的有限性在 2011 年得到证明。 它需要存在一个正的宇宙学常数，这与观察到的宇宙膨胀加速一致。 LQG 是正式的背景独立的。这意味着 LQG 的方程不嵌入或依赖于空间和时间（除了它的不变拓扑）。相反，它们预计会在 10 倍普朗克长度的距离处产生空间和时间。LQG 中的背景独立性问题仍有一些未解决的微妙之处。例如，一些推导需要拓扑的固定选择，而任何一致的量子引力理论都应该将拓扑变化作为一个动态过程。 作为物理学发生的“容器”的时空没有客观的物理意义，相反，引力相互作用只是构成世界的场之一。这被称为时空的关系主义解释。在 LQG 中，广义相对论的这一方面得到了认真对待，并且通过要求物理状态在微分同胚的生成器下保持不变来保持这种对称性。对于纯空间微分同胚，这种条件的解释很好理解。然而，涉及时间的微分同胚（哈密顿约束）的理解更为微妙，因为它与动力学和广义相对论中所谓的“时间的奴隶性质”有关。尚未找到一个普遍接受的计算框架来解释这种限制。 量子哈密顿约束的一个可能的候选者是 Thiemann 引入的算子。 （编辑：吕梁站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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