Особенности космоса в петле квантовой гравитации

Некоторые особенности космоса в петле квантовой гравитации

Автор: Парамприт Сингх, Университет штата Луизиана, США

В последнее десятилетие прогресс в петле квантовой гравитации обеспечил возможности, которые позволяют нам достоверно отвечать на различные интересные вопросы о квантовой динамике пространства-времени в космологической обстановке. Квантовая гравитационная динамика космологического пространства, полученная с использованием методов петлевой квантовой гравитации, приводит к новой картине, где преодолеваются особенности теории общей относительности Эйнштейна и открывается новое окно для проверки эффектов квантовой гравитации петли через астрономические наблюдения.Успешное объединение общей теории относительности и квантовой теории Эйнштейна является одной из фундаментальных проблем теоретической физики. Хотя окончательная теория квантовой гравитации еще не доступна, ее уроки и методы уже могут быть использованы для понимания квантования различных пространств. Из них особый интерес представляют космологические пространства. Они обеспечивают более простую, но нетривиальную и очень богатую установку для изучения подробных последствий квантовых гравитационных теорий. В такой обстановке можно обойти различные концептуальные и Технические трудности, возникающие при понимании квантовой динамики пространства-времени в квантовой гравитации. Кроме того, можно извлечь ценные уроки для квантования более общих пространств.вселенная

Сфера деятельности Фокус вопроса: применение петлевой квантовой гравитации в космологии, опубликованных в прошлом году в компании cqg, является получение моментальных некоторых строгих и новые результаты исследования рубеж в космологических параметров.

Петлевая квантовая гравитация является фоновым независимым, не пертурбативным каноническим квантованием гравитации. В отличие от переменных гравитационного фазового пространства, используемых в геометродинамике – пространственной метрике и внешней кривизне, он основан на новых канонических переменных, введенных Аштекаром в 1986 году. Сопряженные переменные в классическом фазовом пространстве в петле quantum gravity являются тремя ортонормированными триадами и их моментами – связными переменными. Эти переменные позволяют нам понять гравитацию, по крайней мере, кинематически, так же, как теории Янга-Миллса. Далее, происходит переход от метрической формулировки гравитации к динамике связи, как и в других калибровочных теориях. Как и в теориях Янга-Миллса, релевантные физические переменные для квантования оказываются голономиями связи (векторного потенциала) и потоков триад (электрического поля).

Математически точная формулировка квантовой гравитации петли была достигнута в 1990-х годах. Он преодолел множество препятствий, с которыми приходится сталкиваться при построении независимой теории фона, с высокой степенью математической сложности. Это установило платформу для извлечения строгих физических предсказаний и привело к некоторым ключевым взглядам на физическую природу квантового пространства-времени. Одним из фундаментальных результатов цикла квантовой гравитации является то, что классическая дифференциальная геометрия общей теории относительности заменяется дискретной квантовой геометрией. Дискретность квантовой геометрии является прямым следствием процедуры квантования с использованием голономий связи, которая имеет много физических последствий, в частности, для черных дыр и для космологических пространств.

В последнее десятилетие, в постановке космологических моделей, был достигнут значительный прогресс в поиске надежной физики, выходящей из петли квантовой гравитации. Ответы на различные нетривиальные и интересные вопросы, такие как следующие. Приводит ли петлевая квантовая гравитация к разрешению гравитационных особенностей? Насколько общим является разрешение сингулярности? Оставляют ли эффекты квантовой гравитации петли отпечаток в астрономических наблюдениях, таких как космический микроволновый фон? Являются ли эти предсказания, берущие начало в фазе очень ранней Вселенной, надежными?

Обширные аналитические, феноменологические и численные исследования теперь подтвердили, что особенности разрешаются для различных однородных пространств в квантовой космологии петель, квантование однородных пространств, основанное на петлевой квантовой гравитации. Это прямой результат дискретной квантовой геометрии, которая ограничивает инварианты кривизны масштабом Планковской кривизны. Существует постоянно растущее количество доказательств разрешения сингулярности для различных изотропных и анизотропных Бианки. Аналогичные результаты получены и для пространств черных дыр, и для неоднородных пространств Гауди. Интересно, что разрешение сингулярности, найденное в петлевой квантовой космологии, также находит доказательства в связанном групповом подходе теории поля.

Складывающаяся картина из различных исследований, основанных на петлевой квантовой гравитации, заключается в том, что большой взрыв классической космологии заменяется большим отскоком, близким к Планковской шкале. Классическое пространство-время не заканчивается на сингулярностях,но расширяется за пределы не-пертурбативными эффектами квантовой гравитации. Отскок происходит без какой-либо тонкой настройки начальных условий или нарушений слабого энергетического состояния. Оно происходит для всех типов дела и в присутсвии анизотропий. Кроме того, это делает инфляционную фазу вполне естественной, которой предшествует богатая и интересная прединфляционная динамика. Эта новая картина дает возможность достоверно проверить предсказания квантовой гравитации петли в астрономических наблюдениях. В настоящее время изучаются различные результирующие особенности квантовой геометрии, которые могут оставить отпечаток на космическом микроволновом фоне, который включает предсказания подавления мощности в больших угловых масштабах.

Add a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *