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研究人员将反de Sitter保形场理论应用于宇宙学

更新时间:2020-09-11 14:05点击:

  Anti-de Sitter /共形场理论(AdS / CFT)对应关系(也称为轨距/重力对偶性)假设存在两种物理理论之间的关系,即AdS时空中的重力理论和CFT。在过去的几十年中,规范/重力对偶构造已在广泛的科学研究领域中得到应用。例如,一些研究人员试图使用AdS / CFT来推动全量子引力论的发展。

研究人员将反de Sitter保形场理论应用于宇宙学

  马里兰大学的一组研究人员最近探索了这种理论结构在宇宙学研究中的潜力。在发表于《自然物理学》上的一篇论文中,他们展示了如何通过结合AdS / CFT的元素在微观上实现先前提出的宇宙学模型。

  进行这项研究的研究人员之一Stefano Antonini对示:“我们的工作建立在两个想法的交汇处。”“第一个是AdS / CFT对应关系,这是研究量子引力理论的研究最深入的框架之一。”

  AdS / CFT实质上是将渐近AdS时空中的引力理论与不考虑重力且尺寸较小的CFT之间的关系进行理论化。安东尼尼和他的同事布莱恩·斯温格(Brian Swingle)问自己,是否有可能使用这种理论构造来描述宇宙宇宙的演化,该理论构造迄今主要应用于其他研究主题。

  “当试图回答这个问题时,第二个想法开始起作用:Randall-Sundrum模型及其推广提出,我们的4-D宇宙可能是嵌入在5-D渐近AdS时空中的4-D膜,” Antonini解释说。 。

  研究人员的研究基于Swingle和其他研究人员在先前论文中提出的想法,该论文发表在Springer Link的《高能物理杂志》上。过去的这项研究探讨了某些高能全息CFT状态对应于黑洞微状态的可能性,该黑洞微状态具有终止于世界末日(ETW)骨架的特定结构。

  在弦论和其他相关的物理学理论中,麸是一种动态物体,可以根据量子力学定律在时空中传播。在他们的新论文中,研究人员希望通过显示存在与电荷黑洞几何形状成对偶的荷电黑洞几何形状的特定CFT状态,来确定一种可以在AdS / CFT对应关系中研究Randall-Sundrum braneworld的方法。在第二个渐近区域中生活的“世界”麸皮,它出现在黑洞的视线内并掉回黑洞的视线内。

  “众所周知,在4-D AdS黑洞时空中4-D麸皮的运动就像是一个观察者'生活在麸上'的4-D FLRW宇宙的演化,就像我们一样,尚不知道第五维度的存在。”“但是,要使Brane世界模型有意义,这样的观察者还必须将重力有效地视为二维的,就像原始的Randall-Sundrum模型那样。在存在大黑洞的情况下, ,这种“重力定位”现象特别难以解决。”

  Antonini和他的同事提出的模型表明,在适当的条件下并且在其演化过程的一部分中,麸皮远离黑洞的视线,并且运动缓慢。研究人员表明,在这种特殊情况下,重力扰动仍然局部存在于米糠上。

  这是因为扰动被负三角电位“困住”,该三角电位是由于麸皮所在位置的诺伊曼边界条件引起的。换句话说,在这种情况下,假设的4-D观察者将解释重力为4维,只要他们不尝试探测很大的空间比例即可。

  安东尼尼说:“这项工作有两个主要成就。”“首先,它显示了带电的黑洞微状态的存在,这些状态可以进行全息双重描述,同时涉及距离黑洞视线足够远的世界末梢麸皮,以可能支持重力定位。其次,我们发现,地心引力确实是局限在这样的世界里的。”

  Antonini和Swingle提出的想法最终可以为描述量子宇宙学现象并在量子计算机上模拟这些现象开辟新的可能性。尽管到目前为止,研究人员只是根据自己的理论制作了一个玩具模型,但要有效地将其应用于宇宙学问题,还需要做很多工作,但是他们的工作引入了一种研究AdS / CFT对应关系中的宇宙学并以此进行调查的新方法宇宙宇宙中的量子引力。

  安东尼尼说:“我们现在正在探索在带电的SYK模型的背景下明确实现我们的构造的可能性,该模型是简单的1 + 1维引力模型的对偶。”


研究人员将反de Sitter保形场理论应用于宇宙学