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狭义相对论类比模型中的快子介质

广义相对论与量子宇宙学 2024-02-07 v2

摘要

在狭义相对论的类声模型中,声学介质违背(普通)洛伦兹对称性这一事实对于声学介质外部的观测者而言是明显的,但对于存在于介质内部的一类观测者则不然。我们表明这种情况是对称的:内部观测者将判定外部实验室中的物理违背了其自身的声学洛伦兹对称性。因此我们平等对待所有观测者,使各自都能坚持其自身的洛伦兹对称性。进而我们将问题从子系统-环境分解推广到存在多个声子场、均服从洛伦兹对称性但具有不同不变速度的情形。在此类情形中,我们认为所有观测者均可自由选择在哪个场中对称性得以保持,从而——在某种精确意义上——决定哪些其他场被视为具有“以太”。这一选择受对物理定律描述简洁性的追求所影响,但非由其决定。以超声速传递信息可作为向远端接收者进行快子信号传递的模型。当从声学介质外部感知时,实验室装置的不可变因果性在内部通过快子被限制于一个表观以太(具有静止系)中而显现,我们称之为“快子介质”,从而阻止快子交换模拟往返信号进入观测者过去因果锥的情形。将声学洛伦兹违背效应赋予服从“光子”洛伦兹对称性的场,由此确保了与“声学”洛伦兹对称性相关的因果性得以保持。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.12113,
  title  = {Tachyonic media in analogue models of special relativity},
  author = {Sundance O. Bilson-Thompson and Scott L. Todd and James Read and Valentina Baccetti and Nicolas C. Menicucci},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.12113},
  year   = {2024}
}

备注

(v2) minor changes after peer review; (v1) 13 pages, 4 figures