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量子跃迁、细致平衡、黑洞与无(Nothingness)

高能物理 - 理论 2023-08-25 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们考虑具有不同宇宙学常数 Λ\Lambda 取值与符号的4D真空之间通过气泡成核发生的真空跃迁,包括上跃迁与下跃迁。遵循哈密顿形式体系,我们显式计算了所有初始与末态 Λ\Lambda 值组合下的衰变率,发现上跃迁不仅可从德西特(dS)时空、也可从反德西特(AdS)与闵可夫斯基时空出发。我们将此与欧氏方法的差异(后者中这些跃迁被禁戒)追溯为:后者将这些时空视为纯(真空)态,而非具有相应零或无穷熵的混合态。我们指出,这些跃迁最好理解为在零质量极限 M0M\rightarrow 0 下含黑洞的相应跃迁的极限。我们发现,只要对成核时空使用Hartle-Hawking波函数符号,细致平衡即满足。在形式极限 Λ\Lambda \rightarrow -\infty 下,AdS到dS的跃迁率与从“无(nothing)”创造dS的Hartle-Hawking及Vilenkin振幅一致。这与Brown和Dahlen将此种极限下的“无”定义为AdS的提议相符。对于 M0M\neq 0,细致平衡仅在一质量值范围内满足。我们计算了成核后的气泡轨迹,发现与 M=0M=0 情形相反,该轨迹不对应于dS的开宇宙切片。我们简要讨论了我们的结果对弦景观(string landscape)的相关性。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.13614,
  title  = {Quantum Transitions, Detailed Balance, Black Holes and Nothingness},
  author = {Sebastian Cespedes and Senarath de Alwis and Francesco Muia and Fernando Quevedo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.13614},
  year   = {2023}
}

备注

29 pages + appendices, 8 figures. References added. Typos fixed