루프 양자 우주론

Loop quantum cosmology

루프 양자 우주론(LQC)[1][2][3][4][5]은 수축하는 우주론과 팽창하는 우주론 분지 사이의 "양자 브리지"를 예측하는 유한하고 대칭이 감소된 루프 양자 중력(LQG) 모델입니다.

LQC의 구별되는 특징은 루프 양자 중력(LQG)의 양자 기하학적 효과에 의해 수행되는 두드러진 역할이다.특히 양자 기하학은 낮은 시공간 곡률에서는 무시해도 되지만 플랑크 체제에서는 매우 빠르게 상승하여 고전적인 중력을 압도하여 일반 상대성 이론의 특이점을 해결하는 새로운 반발력을 만들어낸다.일단 특이점이 해결되면, 우주론의 개념적 패러다임이 바뀌어 새로운 관점에서 많은 표준 문제(예: "수평 문제")를 재검토해야 합니다.

LQG는 리만 [6][7]기하학의 특정 양자이론에 기초하기 때문에 기하학적 관측가능성은 양자역학에서 중요한 역할을 하는 기본적인 이산성을 나타낸다.LQC의 예측은 플랑크 정계에서 멀리 떨어진 양자 기하역학(QGD)의 예측과 매우 비슷하지만, 일단 밀도와 곡선이 플랑크 척도에 들어오면 극적인 차이가 있다.LQC에서는 빅뱅이 양자 반동으로 대체됩니다.

LQC의 연구는 우주 팽창의 가능한 메커니즘의 출현, 중력 특이점의 해결, 그리고 효과적인 반 고전 해밀턴의 개발을 포함한 많은 성공을 이끌어냈다.

이 서브필드는 1999년 Martin Bojowald에 의해 시작되었으며, 특히 Abhay Ashtekar와 Jerzy Lewandowski, Tomasz Pawwowski와 Parampreet Singh 등에 의해 더욱 개발되었다.2012년 말, LQC는 물리학 분야에서 매우 활발한 분야를 나타내며, 이 주제에 대한 약 300편의 논문이 문헌에 게재되었다.또한 최근에는 카를로 로벨리 등의 연구로 LQC와 스핀폼 우주론을 관련짓는 연구도 이루어지고 있다.

그러나 LQC에서 얻은 결과는 완전 이론에서 큰 양자 변동을 가질 수 있는 자유도의 인위적인 억제로 인해 잘린 고전 이론이 완전 이론의 진정한 행동을 나타내지 못할 수 있다는 일반적인 제약을 받는다.LQC의 특이점 회피는 이러한 제한적 모델에서만 이용 가능한 메커니즘에 의해 이루어지며, 전체 이론에서 특이점 회피는 여전히 얻을 수 있지만 LQG의 [8][9]보다 미묘한 특징에 의해 얻어질 수 있다는 주장이 제기되어 왔다.

루프 양자 우주론의 대반전

양자 기하학으로 인해 빅뱅은 물질의 내용이나 미세 조정에 대한 어떠한 가정 없이 빅뱅으로 대체된다.루프 양자 우주론의 중요한 특징은 기초 양자 [10]진화의 효과적인 시공간 기술이다.효과적인 역학 접근법은 플랑크 규모와 초기 우주의 물리학을 설명하기 위해 루프 양자 우주론에서 광범위하게 사용되어 왔다.엄격한 수치 시뮬레이션은 전체 루프 양자 [10]역학에 대한 우수한 근사치를 제공하는 유효 역학의 유효성을 확인했다.상태들이 늦게 매우 큰 양자 변동을 가질 때만, 이것은 일반 상대성 이론으로 묘사되는 거시적 우주들로 이어지지 않는다는 것을 의미하며, 효과적인 역학이 바운스 근처 양자 역학에서 벗어나고 그에 따른 진화가 일어난다는 것이 증명되었다.이러한 경우, 유효 역학은 바운스 시 밀도를 과대평가하지만, 여전히 정성적 측면을 매우 [10]잘 포착한다.

스케일 불변 루프 양자 우주론

물질과의 기본 시공간 기하학이 시간 문제, 이미르지[11] 모호성 및 기본 [12]커플링의 계층 문제를 해결하기 위해 제안된 척도 불변성을 갖는다면, 결과 루프 양자 기하학은 명확한 이산 간격이나 최소 [13][14]크기를 가지지 않는다.따라서 스케일 불변 LQC에서는 빅뱅이 양자 바운스로 [13]치환되지 않는 것으로 나타난다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "[1612.01236] Loop Quantum Cosmology: A brief review".
  2. ^ "[2002.05703] Critical evaluation of common claims in loop quantum cosmology".
  3. ^ "[1612.04551] Testing loop quantum cosmology".
  4. ^ "[1703.10274] Loop quantum cosmology and singularities".
  5. ^ "[1906.01501] Effective Field Theory of Loop Quantum Cosmology".
  6. ^ Ashtekar, Abhay (2009). "Loop Quantum Cosmology: An Overview". Gen. Rel. Grav. 41 (4): 707–741. arXiv:0812.0177. Bibcode:2009GReGr..41..707A. doi:10.1007/s10714-009-0763-4.
  7. ^ Bojowald, Martin (2005). "Loop Quantum Cosmology". Living Reviews in Relativity. 8 (1): 2. arXiv:gr-qc/0502091. Bibcode:2005LRR.....8....2A. doi:10.12942/lrr-2005-2. PMC 5253932. PMID 28163646.
  8. ^ 루프 양자 중력에서의 특이성 회피에 대하여, 요하네스 브루네만, 토마스 티만, 클래스.Quantum Grav. 23 (2006) 1395-1428.
  9. ^ 삼중의 무한성 - 루프 양자 중력의 연산자, 요하네스 브루네만, 토마스 티만, 클래스.Quantum Grav.23 (2006) 1429-1484.
  10. ^ a b c Parampreet, Singh (2014). "Loop quantum cosmology and the fate of cosmological singularities" (PDF). The Bulletin of the Astronomical Society of India. 42: 121, 124. arXiv:1509.09182. Bibcode:2014BASI...42..121S. Retrieved 3 December 2017.
  11. ^ Veraguth, Olivier J.; Wang, Charles H.-T. (2017-10-05). "Immirzi parameter without Immirzi ambiguity: Conformal loop quantization of scalar-tensor gravity". Physical Review D. 96 (8): 084011. doi:10.1103/PhysRevD.96.084011. hdl:2164/9414.
  12. ^ Shaposhnikov, Mikhail; Shkerin, Andrey (2018-10-03). "Gravity, scale invariance and the hierarchy problem". Journal of High Energy Physics. 2018 (10): 24. doi:10.1007/JHEP10(2018)024. ISSN 1029-8479.
  13. ^ a b Wang, Charles; Stankiewicz, Marcin (2020-01-10). "Quantization of time and the big bang via scale-invariant loop gravity". Physics Letters B. 800: 135106. arXiv:1910.03300. doi:10.1016/j.physletb.2019.135106. ISSN 0370-2693.
  14. ^ Wang, Charles H.-T.; Rodrigues, Daniel P. F. (2018-12-28). "Closing the gaps in quantum space and time: Conformally augmented gauge structure of gravitation". Physical Review D. 98 (12): 124041. doi:10.1103/PhysRevD.98.124041. hdl:2164/11713.

외부 링크