Петлевая квантовая космология - Loop quantum cosmology

Петля квантовая космология (LQC) - это конечный, симметрия -приведенная модель петля квантовой гравитации (LQG ), предсказывающий «квантовый мост» между сжатием и расширением космологический ветви.

Отличительной чертой LQC является выдающаяся роль квантовая геометрия эффекты петлевой квантовой гравитации (LQG). Особенно, квантовая геометрия создает совершенно новую силу отталкивания, которой можно пренебречь при малой кривизне пространства-времени, но очень быстро возрастает в Планковский режим, подавляя классическое гравитационное притяжение и тем самым разрешая особенности общей теории относительности. Как только сингулярности разрешены, концептуальная парадигма космология изменений, и нужно пересмотреть многие стандартные проблемы, например, "проблема горизонта «… С новой точки зрения.

Поскольку LQG основана на конкретной квантовой теории Риманова геометрия,[1][2] геометрические наблюдаемые демонстрируют фундаментальную дискретность, которая играет ключевую роль в квантовая динамика: Хотя прогнозы LQC очень близки к прогнозам квантового геометродинамика (QGD) вдали от Планковский режим, когда значения плотности и кривизны входят в Планковский масштаб. В LQC Большой взрыв заменяется на квантовый отскок.

Изучение LQC привело ко многим успехам, в том числе к появлению возможного механизма для космическая инфляция, разрешение гравитационные особенности, а также разработка эффективных полуклассических Гамильтонианы.

Это подполе возникло в 1999 г. Мартин Бойовальд, и в дальнейшем развитые, в частности, Абхай Аштекар и Ежи Левандовски, а также Томаш Павловски и Парамприт Сингх, и другие. В конце 2012 года LQC представляет собой очень активное поле в физика, в литературе опубликовано около трехсот статей по этой теме. Также недавно была работа Карло Ровелли, и другие. о связи LQC с пенопласт -на основании космология spinfoam.

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]

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 эффективная пространство-время 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 ведут 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]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Аштекар, Абхай (2009). "Петлевая квантовая космология: обзор". Gen. Rel. Грав. 41 (4): 707–741. arXiv:0812.0177. Bibcode:2009GReGr..41..707A. Дои:10.1007 / s10714-009-0763-4.
  2. ^ Бойовальд, Мартин (2005). "Петлевая квантовая космология". Живые обзоры в теории относительности. 8 (1): 2. arXiv:gr-qc / 0502091. Bibcode:2005ЛРР ..... 8 .... 2А. Дои:10.12942 / lrr-2005-2. ЧВК  5253932. PMID  28163646.
  3. ^ Об избежании (космологической) сингулярности в петлевой квантовой гравитации, Йоханнес Бруннеманн, Томас Тиманн, Class. Квантовая гравитация. 23 (2006) 1395-1428.
  4. ^ Неограниченность триадоподобных операторов в петлевой квантовой гравитации, Йоханнес Бруннеманн, Томас Тиманн, Class. Квантовая гравитация. 23 (2006) 1429-1484.
  5. ^ а б 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. Получено 3 декабря 2017.

внешняя ссылка