量子力学与量子宇宙学中的时间对称性与不对称性

我们在量子宇宙学背景下研究了量子力学中时间箭头的起源。关于被测子系统的“哥本哈根”量子力学包含了一个基本的时间箭头。在扩展 Aharonov、Bergmann 和 Lebovitz、Griffiths 等人讨论的基础上，我们研究了一种用于宇宙学的广义量子力学，它利用初始和终末密度矩阵给出一个没有基本时间箭头的时间中性表述。对于特定的宇宙，时间不对称性可以从其初始条件与终末条件之间的差异中产生。为两者构建理论将是量子宇宙学的目标。一个特殊的初始条件和一个无偏好的终末条件将足以解释宇宙中观测到的时间不对称性。在本文中，我们探讨在何种情况下，一个具有 T 对称初始和终末条件的完全时间对称宇宙，能够与我们经验有限领域内的时间不对称性相一致。我们讨论了此类宇宙中趋于平衡的过程、电磁系统以及弱相互作用中的 T 破缺。在封闭系统量子力学中为预测概率所必需的备择历史的退相干，是具有初始和终末条件的量子宇宙学存在根本限制的起源。初始和终末密度矩阵不能同时为纯态；如果它们都是纯态，则不存在退相干，也无法进行预测。