弯曲时空中相对论性量子场的熵动力学

历史上常有这样的情况：物理定律被用作理解和实现信息处理的框架。其隐含假设是物理定律是基础性的，而信息概念由这些定律衍生。在此我们采取相反观点：物理定律是信息处理规则的应用。在本论文中，我们应用熵动力学（ED）框架来构建时空中标量场的量子动力学。我们首先考虑一个由许多相互作用粒子组成的玩具模型，得到大家熟悉的非相对论粒子的薛定谔方程。使用类似方法，我们构建了平直时空中量子标量场的理论，该理论是相对论的，但非显协变。在此我们也讨论了量子标量场 ED 似乎规避所谓 Wallstrom 异议的一种新方式。为了进一步构建弯曲时空（固定和动力学二者）中显协变量子场 ED，我们借鉴了 P. Weiss、P. Dirac、K. Kuchar 和 C. Teitelboim 的“多时间”方法。对于固定背景，结果是一个显协变标量场 ED，其精神类似于 S. Tomonaga 和 J. Schwinger 提出的协变量子理论。然而，该形式体系足够灵活，允许对量子物质场在完全动力学经典背景上的反作用进行建模的可能性。这种经典-量子相互作用的最简单实现与半经典引力模型，特别是半经典爱因斯坦方程，具有某些形式上的相似性。我们考虑了这样一种理论，并讨论了其作为量子引力理论候选者的合理性。