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视界量子力学:量子黑洞研究导引

高能物理 - 理论 2016-03-16 v1 广义相对论与量子宇宙学 量子物理

摘要

将时空几何视为涌现结构,仅在某些观测尺度上展现经典特征,这与世界的量子本性相一致。因此可将时空流形构想为纯理论舞台,量子态定义于此,并享有如同其他对称性般改变坐标的自由。可观测量,包括位置和距离,应由作用于此类量子态的适当算符描述。原则上,爱因斯坦-希尔伯特引力的自顶向下(正则)量子化正落入此图景,但众所周知极为复杂。复杂性源于允许出现在(presumably)基本作用量中的所有经典正则变量成为作用于所有度规“超空间”的量子可观测量,不论它们是否在描述特定物理系统中起作用。可取而代之重新审视更朴素的“微超空间”方法,并选择引力可观测量,不只通过强加对称性,而是基于其在给定系统(经典)描述中已被证实的相关性。特别地,本综述聚焦于紧致、球对称、量子力学源,以确定它们是黑洞而非规则粒子的概率。因此引力半径被提升为作用于“视界波函数”的量子力学算符地位,后者由源的量子态决定。该形式体系随后应用于质量在基本尺度附近的若干源,它们被视为量子黑洞的自然候选者。

关键词

引用

@article{arxiv.1512.04071,
  title  = {Horizon Quantum Mechanics: a hitchhiker's guide to quantum black holes},
  author = {R. Casadio and A. Giugno and O. Micu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1512.04071},
  year   = {2016}
}

备注

45 pages, 26 figures. Review paper to appear in IJMPD