Top.Mail.Ru
Ответы
Аватар пользователя

Математика

От дробей к интегралам и от теоремы пифагора к задачам с параметрами.
12220 постов
159 участников
Вопрос: Как возникает гладкое пространство-время из фундаментально дискретной квантовой гравитации?

Гипотеза: Гладкое пространство-время ОТО — эмергентное явление, возникающее из суперпозиции квантовых дискретных геометрий (LQG, CDT).

🔹 1. От дискретности к гладкости

LQG:

- Фундамент: Спин-сети (`Γ, jₑ, iᵥ`), где jₑ — кванты площади, iᵥ — объёмы.

- Метрика: Ожидаемое значение оператора:

```math

⟨ĝᵤᵥ(x)⟩ ∼ ∑ₑ ℓₑ² Êᵃᵤ(е) Êᵇᵥ(е) ηₐ₋ δ⁽³⁾(x−xₑ)

```

При jₑ → ∞ и плотных графах: ⟨ĝᵤᵥ⟩ → gᵤᵥᶜˡ.

CDT:

- Фундамент: Причинные симплексы (4D-комплексы).

- Метрика: Статистическое среднее ансамбля:

```math

⟨gᵤᵥᵉᶠᶠ⟩ = \lim_{N→∞} \frac{1}{𝒵} ∑_{𝒯_N} gᵤᵥ(𝒯_N) e^{-S_{\text{Regge}}

```

При N → ∞ возникает гладкая геометрия типа de Sitter.

🔹 2. Механизмы перехода

- Когерентные состояния (Livine–Speziale): Минимизируют квантовые флуктуации.

- Декогеренция: Подавляет суперпозиции топологий (LQG) и "baby universes" (CDT).

- Ренормализационная группа (Bahr–Dittrich):

- Поток от планковских масштабов к ИК.

- Фиксированные точки → фазы CDT (только фаза C дает 4D-ОТО).

- Итог:

```math

⟨ĝᵤᵥ⟩ ≈ gᵤᵥᶜˡ + 𝒪(ħ)

```

🔹 3. Лоренц-инвариантность

- Проблема: Дискретные структуры нарушают симметрию.

- Решение:

- LQG: Усреднение по SL(2,ℂ)-спин-пенам восстанавливает инвариантность.

- CDT: Статистическая симметрия флуктуаций в фазе C.

🔹 4. Информационный парадокс

- AdS/CFT: Информация кодируется на границе (`Almheiri et al.`).

- Чёрные дыры: Решение через:

- Island prescription + реплика-червоточины.

- Энтропия горизонта: S = log 𝒩(jₑ) (LQG).

- Ограничение: Для dS-пространств (наша Вселенная) нет строгой модели.

🔹 5. Наблюдаемые следствия

- Негауссовость гравитационных волн:

```math

⟨hᵢⱼ(k₁) hₖₗ(k₂) hₘₙ(k₃)⟩ ≠ 0

```

- Источники:

- LQG: Флуктуации связности в спин-пенах.

- CDT: Топологические переходы ("кротовые норы").

- Проверка: Эксперименты LISA/`DECIGO` (2025–2035 гг).

🔹 6. Онтология

> Пространство и время — не фундамент, а проекция:

> - Пространство = Граф спин-сети (LQG) / Ансамбль симплексов (CDT).

> - Время = Эволюция графа (спин-пены) / Причинная сумма по историям.

> Гладкость и симметрия — побочные продукты когерентности и РГ-потока.

---

### 💎 Итог за 60 слов

Пространство-время возникает из дискретных квантовых геометрий (спин-сети LQG, симплексы CDT) через суперпозицию, декогеренцию и ренормализационную группу. В термодинамическом пределе (`N→∞`, jₑ→∞) проявляется гладкая метрика ОТО. Лоренц-инвариантность восстанавливается статистически. Ключевой наблюдаемый эффект — негауссовость гравитационных волн, проверяемая на LISA.
Вывод: Пространство и время — эмергентная иллюзия.