迴圈量子 りょうし 重力 じゅうりょく 論 ろん (loop quantum gravity ,LQG ),又 また 譯 わけ 回 かい 圈 けん 量子 りょうし 引力 いんりょく 论 ,英文 えいぶん 別名 べつめい 圈 けん 引力 いんりょく (loop gravity)、量子 りょうし 幾何 きか 學 がく (quantum geometry );由 よし 阿 おもね 貝 かい ·阿 おもね 希 まれ 提 ひさげ 卡 、李 り ·斯莫林 りん 、卡洛·羅 ら 威 たけし 利 り 等 とう 人 ひと 發展 はってん 出來 でき 的 てき 量子 りょうし 引力 いんりょく 理論 りろん ,与 あずか 弦 つる 理 り 论同 どう 是 ぜ 當今 とうこん 將 はた 重力 じゅうりょく 量子 りょうし 化 か 最 さい 成功 せいこう 的 てき 理論 りろん 。
利用 りよう 量子 りょうし 场论的 てき 微 ほろ 扰理論 ろん 来 らい 实现引力 いんりょく 论的量子 りょうし 化 か 的 てき 理 り 论是不能 ふのう 被 かむ 重 じゅう 整 せい 化 か 的 てき 。如果主張 しゅちょう 时空 只 ただ 有 ゆう 四 よん 维 而從廣義 こうぎ 相對 そうたい 論 ろん 下手 へた ,结果可 か 以把廣義 こうぎ 相對 そうたい 論 ろん 转变成 なり 类似規範 きはん 場 じょう 論 ろん 的 てき 理論 りろん ,基本 きほん 正則 せいそく 變量 へんりょう 为阿 おもね 希 まれ 提 ひさげ 卡-巴 ともえ 貝 かい 羅 ら 聯絡 れんらく 而非度 ど 规张量 りょう ,再 さい 以联络定义的平 ひら 移 うつり 算 さん 子 こ (holonomy)以及通 つう 量 りょう 變數 へんすう 为基本 きほん 變量 へんりょう 來 らい 實現 じつげん 量子 りょうし 化 か 。
在 ざい 此理論 ろん 下 か ,時空 じくう 描述是 ぜ 呈 てい 背景 はいけい 獨立 どくりつ ,由 よし 關係 かんけい 性 せい 迴圈 織 お 出 だし 的 てき 自 じ 旋網 まきあみ 路 ろ 鋪 しき 成 なり 時空 じくう 幾何 きか 。網 あみ 絡 からま 中 ちゅう 每 まい 條 じょう 邊 べ 的 てき 長 なが 度 たび 為 ため 普 ひろし 朗 ろう 克 かつ 長 ちょう 度 たび 。迴圈並 なみ 不 ふ 存在 そんざい 於時空中 くうちゅう ,而是以迴圈 けん 扭結的 てき 方式 ほうしき 定義 ていぎ 時空 じくう 幾何 きか 。在 ざい 普 ひろし 朗 ろう 克 かつ 尺度 しゃくど 下 した ,時空 じくう 幾何 きか 充滿 じゅうまん 隨 ずい 機 き 的 てき 量子 りょうし 漲 みなぎ 落 ,因 いん 此自旋網 まきあみ 絡 からま 又 また 稱 たたえ 為 ため 自 じ 旋泡沫 うたかた 。在 ざい 此理論 ろん 下 か ,時空 じくう 是 ぜ 離散 りさん 的 てき 。
迴圈量子 りょうし 引力 いんりょく 通論 つうろん 與 あずか 目標 もくひょう [ 编辑 ]
多數 たすう 弦 つる 論 ろん 學 がく 家 か 相 あい 信 しんじ 無法 むほう 在 ざい 3+1維時空 じくう 中 なか ,將 はた 引力 いんりょく 量子 りょうし 化 か 而不產 さん 生物 せいぶつ 質 しつ 與能 よのう 量 りょう 有 ゆう 關 せき 的 てき 人工 じんこう 產物 さんぶつ 。然 しか 而弦 つる 論 ろん 所 ところ 預 あずか 測 はか 的 てき 物質 ぶっしつ 有 ゆう 關 せき 的 てき 人工 じんこう 產物 さんぶつ 也未被 ひ 證明 しょうめい 是 ぜ 否 ひ 真 しん 的 てき 與 あずか 實際 じっさい 觀測 かんそく 到 いた 的 てき 物質 ぶっしつ 不 ふ 相 あい 同 どう 。不 ふ 過 か 若 わか 迴圈量子 りょうし 引力 いんりょく 成功 せいこう 地 ち 成 なり 為 ため 引力 いんりょく 的 てき 量子 りょうし 理論 りろん ,則 のり 已 やめ 知的 ちてき 物質 ぶっしつ 場 じょう 必須 ひっす 「事後 じご 」再 さい 加 か 到 いた 此一理論 りろん 中 ちゅう ,而不是 ぜ 從 したがえ 理論 りろん 中 ちゅう 自然 しぜん 而然地 ち 出現 しゅつげん 。迴圈量子 りょうし 引力 いんりょく 論 ろん 的 てき 創始 そうし 者 しゃ 之 の 一 いち 李 り ·斯莫林 りん 已 やめ 思索 しさく 過 か 弦 つる 論 ろん 與 あずか 迴圈量子 りょうし 引力 いんりょく 兩者 りょうしゃ 可能 かのう 分別 ふんべつ 是 ぜ 一個終極理論兩相不同的近似這樣的可能性。
圈 けん 量子 りょうし 理 り 论中使用 しよう 的 てき 简单的 てき 自 じ 旋网络形 かたち 态
目前 もくぜん 迴圈量子 りょうし 引力 いんりょく 聲 ごえ 稱 しょう 具有 ぐゆう 的 てき 成功 せいこう 之 の 處 しょ 有 ゆう :
其為3維空間 あいだ 幾何 きか 的 てき 非 ひ 微 ほろ 擾量子 りょうし 化 か ,具有 ぐゆう 量子 りょうし 化 か 的 てき 面積 めんせき 與 あずか 體積 たいせき 算 さん 符 ふ 。
其包含 ほうがん 了 りょう 對 たい 於黑 くろ 洞 ほら 熵 的 てき 計算 けいさん 。
其為弦 つる 論 ろん 以外 いがい 另一可 か 行 ぎょう 的 てき 理論 りろん ,但 ただし 僅只涉 わたる 及引力 りょく 的 てき 量子 りょうし 化 か (即 そく 非 ひ 萬有 ばんゆう 理論 りろん )。
然 しか 而,這樣的 てき 聲 こえ 稱 しょう 尚 なお 未 み 被 ひ 完全 かんぜん 接受 せつじゅ 。雖然許多 きょた 迴圈量子 りょうし 引力 いんりょく 的 てき 核心 かくしん 成果 せいか 都 と 是 ぜ 來 き 自 じ 於嚴謹的數學 すうがく 物理 ぶつり ,不 ふ 過 か 它們的 てき 物理 ぶつり 詮 かい 釋 しゃく 仍多為 ため 推敲 すいこう 性質 せいしつ 。迴圈量子 りょうし 引力 いんりょく 是 ぜ 有可 ゆか 能成 よしなり 為 ため 引力 いんりょく 或 ある 者 もの 是 ぜ 幾何 きか 的 てき 改 あらため 進 しん 方案 ほうあん ;舉例來 らい 說 せつ ,(2)中 ちゅう 的 てき 熵計算 けいさん 事實 じじつ 上 じょう 是 ぜ 針 はり 對 たい 一 いち 種 しゅ 形式 けいしき 的 てき 「洞 ほら 」來 らい 做的,這個洞 ほら 可能 かのう 是 ぜ ,也可能 かのう 不 ふ 是 ぜ 黑 くろ 洞 ほら 。
量子 りょうし 引力 いんりょく 的 てき 其他方案 ほうあん ,比 ひ 如自 じ 旋泡沫 うたかた 模型 もけい ,與 あずか 迴圈量子 りょうし 引力 いんりょく 密 みつ 切 きり 相關 そうかん 。
迴圈量子 りょうし 引力 いんりょく 的 てき 假 かり 设[ 编辑 ]
迴圈量子 りょうし 引力 いんりょく 的 てき 两个最 さい 重要 じゅうよう 的 てき 假 かり 设为
广义协变 - 物理 ぶつり 学 がく 的 てき 定律 ていりつ 可 か 以用任 にん 何 なん 的 てき 坐 すわ 标系来 らい 表示 ひょうじ ,这也是 ぜ 广义相 しょう 对论 的 てき 基本 きほん 假 かり 设。
背景 はいけい 獨立 どくりつ - 不 ふ 存在 そんざい 可 か 以作为背景 はいけい 的 てき 独立 どくりつ 不 ふ 变的度 ど 规,坐 すわ 标系等 とう 。
迴圈量子 りょうし 引力 いんりょく 也假设量子 りょうし 论的 てき 基本 きほん 原理 げんり 是正 ぜせい 确的。举例广义协变的 てき 理 り 论有广义相 しょう 对论 ,非 ひ 广义协变的 てき 理 り 论有狭 せま 义相对论 (狭 せま 义协变 ),非 ひ 背景 はいけい 獨立 どくりつ 的 てき 理 り 论有牛 うし 顿力学 がく (假 かり 设存在 そんざい 一条独立不变的时间轴),狭 せま 义相对论 (其背景 はいけい 为闵可夫 おっと 斯基空 そら 间 ,背景 はいけい 度 ど 规为闵可夫 おっと 斯基度 ど 规 ),在 ざい 背景 はいけい 电磁场中运动的 てき 电子的 てき 方 かた 程 ほど 等 とう ,背景 はいけい 獨立 どくりつ 的 てき 理 り 论有广义相 しょう 对论 ,度 ど 规张量的 りょうてき 值完全 ちょん 由理 ゆり 论决定 じょう 。
迴圈量子 りょうし 引力 いんりょく 的 てき 基本 きほん 内容 ないよう [ 编辑 ]
迴圈量子 りょうし 引力 いんりょく 可 か 以从广义相 しょう 对论 的 てき ADM表示法 ひょうじほう 推导。ADM表示法 ひょうじほう 的 てき 正 せい 则变数 すう 为三 さん 维空间的 まと 度 ど 规张量 りょう
q
a
b
{\displaystyle q_{ab}}
以及其正 せい 则动量 りょう
P
a
b
{\displaystyle P^{ab}}
。使用 しよう 狄拉克 かつ 约束 处理方法 ほうほう 可 か 得 とく ADM表示法 ひょうじほう 有 ゆう 两个第 だい 一 いち 类约束 たば :
微分 びぶん 同 どう 胚 はい 约束 :
−
2
q
−
1
2
3
∇
a
P
b
a
=
0
{\displaystyle -2q^{-{\frac {1}{2}}}\;^{3}\nabla _{a}P_{\ b}^{a}=0}
哈密顿约束 たば :
−
3
R
+
q
−
1
(
P
a
b
P
a
b
−
1
2
P
2
)
=
0
{\displaystyle -^{3}R+q^{-1}(P^{ab}P_{ab}-{\frac {1}{2}}P^{2})=0}
阿 おもね 希 まれ 提 ひさげ 卡-巴 ともえ 贝罗联络[ 编辑 ]
此时用 よう 卡当的 てき 几何法 ほう ,用 よう 三 さん 足 そく (triad)一 いち 次 じ 型 がた 来 らい 表示 ひょうじ 度 ど 规张量 りょう ,
e
a
i
e
b
j
δ でるた
i
j
=
q
a
b
{\displaystyle e_{a}^{i}e_{b}^{j}\delta _{ij}=q_{ab}}
假 かり 设与三 さん 足 そく 相 しょう 容 よう 的 てき 联络 为
Γ がんま
a
i
{\displaystyle \Gamma _{a}^{i}}
(称 しょう 为自 じ 旋联络 ),三 さん 维空间的外部 がいぶ 曲 きょく 率 りつ 张量 为
K
a
i
{\displaystyle K_{a}^{i}}
,
γ がんま
{\displaystyle \gamma }
为任何 なん 实数,定 てい 义一个新的 てき 联络
A
a
i
=
Γ がんま
a
i
+
γ がんま
K
a
i
{\displaystyle A_{a}^{i}=\Gamma _{a}^{i}+\gamma K_{a}^{i}}
即 そく 阿 おもね 希 まれ 提 ひさげ 卡-巴 ともえ 贝罗联络 。其正则动量 りょう 为
E
i
a
=
d
e
t
(
e
)
e
i
a
{\displaystyle E_{i}^{a}=det(e)e_{i}^{a}}
。使用 しよう 狄拉克 かつ 约束处理方法 ほうほう 可 か 得 とく 三 さん 个第一 いち 类约束 たば :
高 こう 斯约束 たば :
D
a
E
i
a
=
0
{\displaystyle D_{a}E_{i}^{a}=0}
微分 びぶん 同 どう 胚 はい 约束 :
F
a
b
i
E
i
a
=
0
{\displaystyle F_{ab}^{i}E_{i}^{a}=0}
哈密顿约束 たば :
1
|
d
e
t
(
E
)
|
F
a
b
i
E
j
a
E
k
b
ϵ
i
j
k
+
.
.
.
=
0
{\displaystyle {\frac {1}{\sqrt {|det(E)|}}}F_{ab}^{i}E_{j}^{a}E_{k}^{b}\epsilon _{ijk}+...=0}
D
a
{\displaystyle D_{a}}
为阿希 まれ 提 ひさげ 卡-巴 ともえ 贝罗联络定 てい 义的协变微 ほろ 商 しょう ,
F
a
b
i
{\displaystyle F_{ab}^{i}}
为阿希 まれ 提 ひさげ 卡-巴 ともえ 贝罗联络定 てい 义的曲 きょく 率 りつ 张量 .由 よし 于有高 だか 斯约束 たば 的 てき 关系,所以 ゆえん 迴圈量子 りょうし 引力 いんりょく 是 ぜ 一 いち 种类似 に 规范场论 的 てき 理 り 论.
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Quantum Foam and Loop Quantum Gravity (页面存 そん 档备份 ,存 そん 于互联网档案 あん 馆 )
Abhay Ashtekar: Semi-Popular Articles . Some excellent popular articles suitable for beginners about space, time, GR, and LQG. (页面存 そん 档备份 ,存 そん 于互联网档案 あん 馆 )
Loop Quantum Gravity: Lee Smolin. (页面存 そん 档备份 ,存 そん 于互联网档案 あん 馆 )
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A list of LQG references catered to fresh graduates
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Did pre-big bang universe leave its mark on the sky? [永久 えいきゅう 失效 しっこう 連結 れんけつ ] - According to a model based on "loop quantum gravity" theory, a parent universe that existed before ours may have left an imprint (New Scientist , 10 April 2008)