Индуцированная гравитация
Индуцированная гравитация (или возникающая гравитация ) — это идея квантовой гравитации , согласно которой кривизна пространства-времени и ее динамика возникают как приближение среднего поля основных микроскопических степеней свободы , аналогично механики жидкости приближению конденсатов Бозе-Эйнштейна . Концепция была первоначально предложена Андреем Сахаровым в 1967 году.
Обзор
[ редактировать ]Сахаров заметил, что во многих конденсированных системах возникают явления, аналогичные общей теории относительности . Например, дефекты кристалла могут выглядеть как искривление и кручение в пространстве-времени Эйнштейна-Картана . Это позволяет создать теорию гравитации с кручением на основе мировой кристаллической модели пространства-времени, в которой период решетки имеет порядок планковской длины . [1] Идея Сахарова заключалась в том, чтобы начать с произвольного фонового псевдориманова многообразия (в современных трактовках, возможно, с кручением) и ввести на него квантовые поля (материю), но не вводить явно какую-либо гравитационную динамику. Это приводит к эффективному действию , которое в однопетлевом порядке содержит действие Эйнштейна–Гильберта с космологической постоянной . Другими словами, общая теория относительности возникает как возникающее свойство полей материи, а не создается вручную. С другой стороны, такие модели обычно предсказывают огромные космологические константы .
Некоторые утверждают, что невозможность конкретных моделей, предложенных Сахаровым и другими, доказана теоремой Вайнберга-Виттена . Однако модели с возникающей гравитацией возможны до тех пор, пока другие вещи, такие как измерения пространства-времени, возникают вместе с гравитацией. Развитие переписки AdS/CFT после 1997 года позволяет предположить, что микрофизические степени свободы в индуцированной гравитации могут радикально отличаться. Объемное пространство-время возникает как возникающий феномен квантовых степеней свободы, которые запутаны и живут на границе пространства-времени. По мнению некоторых выдающихся исследователей возникающей гравитации (таких как Марк Ван Раамсдонк ), пространство-время состоит из квантовой запутанности. [2] Это означает, что квантовая запутанность является фундаментальным свойством, которое порождает пространство-время. В 1995 году Джейкобсон показал, что уравнения поля Эйнштейна могут быть выведены из первого закона термодинамики, применяемого к локальным горизонтам Риндлера . [3] Тану Падманабхан и Эрик Верлинде исследуют связи между гравитацией и энтропией , причем Верлинде известен своим предложением по энтропийной гравитации . [4] [5] Уравнение Эйнштейна для гравитации может возникнуть из первого закона запутанности. [6] [7] [8] В предложении Конопки, Маркопулу-Каламары , Северини и Смолина о «квантовой графичности» фундаментальные степени свободы существуют на динамическом графе, который изначально является полным , и эффективная пространственная структура решетки возникает в пределе низких температур. [9] [10]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Х. Кляйнерт (1987). «Гравитация как теория дефектов в кристалле только с двухградиентной упругостью». Аннален дер Физик . 44 (2): 117. Бибкод : 1987АнП...499..117К . дои : 10.1002/andp.19874990206 .
- ^ Ван Раамсдонк, Марк (19 июня 2010 г.). «Создание пространства-времени с помощью квантовой запутанности». Общая теория относительности и гравитация . 42 (10): 2323–2329. arXiv : 1005.3035 . Бибкод : 2010GReGr..42.2323V . дои : 10.1007/s10714-010-1034-0 .
- ^ Джейкобсон, Тед (14 августа 1995 г.). «Термодинамика пространства-времени: уравнение состояния Эйнштейна». Письма о физических отзывах . 75 (7): 1260–1263. arXiv : gr-qc/9504004 . Бибкод : 1995PhRvL..75.1260J . дои : 10.1103/PhysRevLett.75.1260 . ПМИД 10060248 . S2CID 13223728 .
- ^ Падманабхан, Т. (1 апреля 2010 г.). «Термодинамические аспекты гравитации: новые идеи». Отчеты о прогрессе в физике . 73 (4): 046901. arXiv : 0911.5004 . Бибкод : 2010РПФ...73д6901П . дои : 10.1088/0034-4885/73/4/046901 . ISSN 0034-4885 . S2CID 209835245 .
- ^ Верлинде, Эрик (2011). «О происхождении гравитации и законах Ньютона». Журнал физики высоких энергий . 2011 (4): 29. arXiv : 1001.0785 . Бибкод : 2011JHEP...04..029V . дои : 10.1007/jhep04(2011)029 . ISSN 1029-8479 . S2CID 3597565 .
- ^ Ли, Джэ-Вон; Ким, Хён Чан; Ли, Юнджай (2013). «Гравитация из квантовой информации». Журнал Корейского физического общества . 63 (5): 1094–1098. arXiv : 1001.5445 . Бибкод : 2013JKPS...63.1094L . дои : 10.3938/jkps.63.1094 . ISSN 0374-4884 . S2CID 118494859 .
- ^ Свингл, Брайан; Ван Раамсдонк, Марк (2014). «Универсальность гравитации от запутанности». arXiv : 1405.2933 [ шестнадцатый ].
- ^ О, Ынсок; Парк, И.Ю.; Син, Сан-Джин (13 июля 2018 г.). «Полные уравнения Эйнштейна из обобщенного Первого закона запутанности». Физический обзор D . 98 (2): 026020. arXiv : 1709.05752 . Бибкод : 2018PhRvD..98b6020O . doi : 10.1103/PhysRevD.98.026020 . S2CID 119084958 .
- ^ Конопка, Томаш; Маркопулу, Фотини ; Смолин, Ли (17 ноября 2006 г.). «Квантовая графития». arXiv : hep-th/0611197 .
- ^ Конопка, Томаш; Маркопулу, Фотини ; Северини, Симона (27 мая 2008 г.). «Квантовая графичность: модель возникающей локальности». Физический обзор D . 77 (10): 104029. arXiv : 0801.0861 . Бибкод : 2008PhRvD..77j4029K . дои : 10.1103/PhysRevD.77.104029 . ISSN 1550-7998 . S2CID 6959359 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Карлос Барсело, Стефано Либерати, Мэтт Виссер, Living Rev.Rel. 8:12, 2005.
- Беренштейн Д. «Эмерджентная гравитация от ЦФТ» , онлайн-лекция.
- К. Дж. Хоган «Квантовая неопределенность возникающего пространства-времени» , препринт
- А. Д. Сахаров, Квантовые флуктуации вакуума в искривленном пространстве и теория гравитации , 1967.
- Мэтт Виссер, «Гравитация, вызванная Сахаровым: современный взгляд» , 2002.
- Х. Кляйнерт, Многозначные поля в конденсированном состоянии, электродинамике и гравитации , 2008 .
- М. Брауэр и др., Первая проверка теории возникающей гравитации Верлинде с использованием измерений слабой гравитационной линзы , 2016 г.