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关系粒子力学框架中的时间问题与量子宇宙学

广义相对论与量子宇宙学 2015-03-19 v3 量子物理

摘要

本文在概念层面给出了量子引力中 notorious 的时间问题的一个局域解,且该解对关系三角形模型实际上是可实现的。时间问题在于:广义相对论中的"时间"与通常量子理论中的"时间"是互不相容的概念,这在试图将两者结合以构建量子引力理论时造成了困难。本文指出了在完整广义相对论中实现这一解决方案的四重障碍,以及即使对关系三角形模型也尚未攻克的三个进一步方向。本文也是关于Barbour(2003年:纯形状动力学)和Barbour与Bertotti(1982年:形状与尺度动力学)所提出的关系粒子模型的权威综述。这些模型被展示为背景独立性的有用玩具模型,而我认为背景独立性是广义相对论中除相对论引力之外的"另一半",也是时间问题本身的起源。Barbour的工作以及我对其的局域推广被证明是经典层面背景独立性的先驱,后者在量子层面表现为完整的时间问题。事实上,Isham--Kuchar 时间问题诸方面中的7/8已在经典广义相对论中存在;即使关系粒子力学表述下的经典力学也表现出其中的5/8!除Isham、Kuchar和Barbour外,构建这一时间问题方法所依赖的其他主要作者包括:Kendall(仅关系模型:纯形状构型空间)、Dirac、Teitelboim和Halliwell(时间问题解决要素)。推荐的方案是Machian半经典方法、历史理论和记录理论的结合。

关键词

引用

@article{arxiv.1111.1472,
  title  = {The Problem of Time and Quantum Cosmology in the Relational Particle Mechanics Arena},
  author = {Edward Anderson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1111.1472},
  year   = {2015}
}

备注

This v3 is a v substantial upgrade: previous v's did not yet announce a local solution, we're up by 77 pages (to 386) & by 35 figs (to 93). It is now a quartet of Theses, the Problem of Time one of v1 splitting into cl and qm parts. I Cl RPM's. II Cl Problem of Time. III QM RPM's. IV QM Problem of Time. Contains over 100 interesting & foundational suggestions for future projects