引力与宇宙学中的量子统计场论
摘要
我们描述了如何可有效地应用于引力和宇宙学中涉及量子场的统计力学问题的量子开放系统概念以及封闭时域路径（CTP）有效作用量和影响函数（influence functional, IF）的方法。第一讲我们一般性地讨论了开放系统概念在描述 various 物理过程中的相关性，并概述了 CTP 和 IF 形式的基本原理。第二讲我们通过一个两个相互作用量子场的模型说明了 IF 方法，推导了涉及封闭时域路径格林函数的扰动展开所得到的影响作用量。我们展示了如何定义量子场的噪声，并推导了量子场的一般涨落-耗散关系。第三讲我们以 Bianchi Type-I 宇宙中的标量场为例讨论了半经典重力中的 backreaction（反馈）问题。我们表明，CTP 有效作用量不仅会如前所述产生一个实且因果的运动方程，包含描述粒子创建效应的耗散项，还包含测量粒子数涨落的噪声项，从而支配度规的涨落。粒子创建-反馈问题可理解为动态时空中量子场的涨落-耗散关系的一种表现，这概括了 Sciama 对黑洞 Hawking 辐射的观察。通过爱因斯坦-朗因方程（Einstein-Langevin equation）给出了半经典重力的更完整描述，常规理论基于能动量张量的期望值，而其方程则包含噪声项。
引用
@article{arxiv.gr-qc/9403061,
title = {Quantum Statistical Field Theory in Gravitation and Cosmology},
author = {B. L. Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:gr-qc/9403061},
year = {2007}
}
备注
Latex 38 pages, umdpp 94-45 Three Lectures given at the Canadian Summer School for Theoretical Physics and the Third International Workshop on Thermal Field Theories and Applications, Banff, Canada, Alberta, August 15-28, 1993. Proceedings edited by R. Kobes and G. Kunstatter (World Scientific, Singapore, 1994)