Yarı klasik yerçekimi - Semiclassical gravity

Yarı klasik yerçekimi , madde alanlarını kuantum ve yerçekimi alanını klasik olarak ele alan kuantum yerçekimi teorisine yaklaşıklıktır .

Yarı klasik yerçekiminde madde, eğri uzay- zamanda kuantum alanları teorisine göre yayılan kuantum madde alanlarıyla temsil edilir . Alanların yayıldığı uzay-zaman klasik ama dinamiktir. Uzay - zamanın eğriliği, Einstein tensörü tarafından verilen uzay-zamanın eğriliğini , madde alanlarının enerji-momentum tensör operatörünün, beklenen değeriyle ilişkilendiren yarı-klasik Einstein denklemleri tarafından verilir : ${\displaystyle G_{\mu\nu }}$${\displaystyle T_{\mu\nu }}$

${\displaystyle G_{\mu \nu }={\frac {8\pi G}{c^{4}}}\left\langle {\hat {T}}_{\mu \nu }\sağ\rangle _{\psi }}$

nerede G ise yerçekimi sabiti ve madde alanlarının kuantum durumunu belirtir. ${\görüntüleme stili\psi }$

Gerilme-enerji tensörü

Gerilme-enerji tensörünün düzenlenmesinde bazı belirsizlikler vardır ve bu eğriliğe bağlıdır. Bu belirsizlik kozmolojik sabite , yerçekimi sabitine ve ikinci dereceden eşleşmelere absorbe edilebilir.

${\displaystyle \int d^{d}x\,{\sqrt {-g}}R^{2}}$ve .${\displaystyle \int d^{d}x\,{\sqrt {-g}}R^{\mu \nu }R_{\mu \nu }}$

Diğer ikinci dereceden terim de var

${\displaystyle \int d^{d}x\,{\sqrt {-g}}R^{\mu \nu \rho \sigma }R_{\mu \nu \rho \sigma }}$,

ancak (4 boyutlu olarak) bu terim, diğer iki terimin ve bir yüzey teriminin lineer bir birleşimidir. Daha fazla ayrıntı için Gauss–Bonnet yerçekimine bakın.

Kuantum yerçekimi teorisi henüz bilinmediğinden, yarı klasik yerçekiminin geçerlilik rejiminin ne olduğunu söylemek zordur. Bununla birlikte, yarı-klasik yerçekiminin kuantum madde alanlarının N kopyası göz önüne alınarak ve GN çarpımı sabit tutulurken N'nin sonsuza giden limiti alınarak kuantum kütleçekiminden çıkarılabileceği resmi olarak gösterilebilir . Diyagram düzeyinde, yarı-klasik yerçekimi , graviton döngüleri olmayan (ancak keyfi sayıda madde döngüsüne sahip olan) tüm Feynman diyagramlarının toplanmasına karşılık gelir . Yarı klasik yerçekimi, aksiyomatik bir yaklaşımdan da çıkarılabilir.

deneysel durum

Yarı klasik yerçekiminin bozulduğu durumlar vardır. Örneğin, M büyük bir kütle ise, süperpozisyon

${\displaystyle {\frac {1}{\sqrt {2}}}\left(\left|M{\text{ }}A\right\rangle +\left|M{\text{ }}B\ konumunda sağ\menzil\sağ)}$

burada A ve B yaygın ayrılır, stres-enerji tensörünün sonra beklenti değeri olan M / 2 de A ve M / 2 de B , ancak böyle bir dağılım ile kaynaklı metrik gözlemlemek asla. Bunun yerine, her biri %50 şansla A'dan kaynaklanan metrik ve B'den kaynaklanan başka bir metriğe sahip bir duruma deşifre ederiz .

Uygulamalar

Yarıklasik yerçekimi en önemli uygulamaları anlamak olan Hawking'in radyasyonu ait kara deliklerin ve teorisi rastgele Gauss-dağıtılan pertürbasyonların nesil kozmik enflasyonun çok başında meydana düşünülmektedir, büyük patlamadan .

Notlar

Referanslar

• Birrell, ND ve Davies, PCW, Eğri uzayda Kuantum alanları , (Cambridge University Press, Cambridge, İngiltere, 1982).
• Sayfa, Don N.; Geilker, CD (1981-10-05). "Kuantum Yerçekimi için Dolaylı Kanıt". Fiziksel İnceleme Mektupları . Amerikan Fizik Derneği (APS). 47 (14): 979-982. doi : 10.1103/physrevlett.47.979 . ISSN  0031-9007 .
• Eppley, Kenneth; Hannah, Eric (1977). "Yerçekimi alanını nicelemenin gerekliliği". Fiziğin Temelleri . Springer Bilim ve İş Medyası LLC. 7 (1–2): 51–68. doi : 10.1007/bf00715241 . ISSN  0015-9018 .
• Albers, Mark; Kiefer, Claus; Reginatto, Marcel (2008-09-18). "Ölçüm analizi ve kuantum yerçekimi". Fiziksel İnceleme D . Amerikan Fizik Derneği (APS). 78 (6): 064051. arXiv : 0802.1978 . doi : 10.1103/physrevd.78.064051 . ISSN  1550-7998 .
• Robert M. Wald, Eğri Uzayzamanda Kuantum Alan Teorisi ve Kara Delik Termodinamiği . Chicago Press Üniversitesi, 1994.
• arxiv.org üzerinde yarı klasik yerçekimi

Ayrıca bakınız

• Eğri uzay-zamanda kuantum alan teorisi