来自自旋泡沫的(2+1)维洛伦兹量子宇宙学:半经典性的机遇与障碍
广义相对论与量子宇宙学
2025-04-17 v3 高能物理 - 理论
摘要
我们为(2+1)维空间平坦宇宙构建了一个有效的宇宙学自旋泡沫模型,该模型在超立方晶格上离散化,同时包含类空和类时区域。我们的出发点是最近提出的用于(2+1)维洛伦兹量子引力的相干态自旋泡沫模型。全振幅被假定为因子化为单个顶点振幅,其边界数据对应于洛伦兹3-frusta。在每个顶点处分别进行稳态相位近似,其中Hessian行列式的逆平方根作为有效路径积分的测度。此外,一个质量标量场与几何耦合,我们证明其质量使配分函数收敛。对于具有类时支柱的单个3-frustum,我们计算了体支柱长度的期望值,并表明它通常与经典解一致,并且是标量场质量的不连续函数。允许支柱为类空会引入因果性破坏,由于缺乏对这些构型的指数抑制,这会使期望值偏离经典解。这是半经典振幅仅包含亏损角的实部的直接结果,与有效自旋泡沫中使用的洛伦兹Regge作用量形成对比。我们展望了如何在包含体空间切片的扩展离散化上评估配分函数。这为未来研究物理上有趣的场景(如量子反弹或大质量标量场时钟的可行性)奠定了基础。我们的结果表明,因果正则扇区中的有效路径积分可作为可行的量子宇宙学模型,但期望值与经典解的一致性紧密依赖于路径积分测度。
引用
@article{arxiv.2411.08109,
title = {(2+1) Lorentzian quantum cosmology from spin-foams: opportunities and obstacles for semi-classicality},
author = {Alexander F. Jercher and José Diogo Simão and Sebastian Steinhaus},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.08109},
year = {2025}
}
备注
51 + 11 pages, 17 figures