A Universe that does not know the time / Вселенная, которая не знает времени: Глава 1

1. ВВЕДЕНИЕ
Концепция времени является фундаментальной в формулировке законов физики. Вследствие того, что физика стала более абстрактной и далекой от повседневного опыта, наше интуитивное понятие времени часто противоречит более формальным определениям. В Теории Относительности время онтологически размещено на том же основании, что и пространство, так что наше заветное чувство «потока времени» теряется, так как нет потока пространства. В канонической Квантовой Гравитации время полностью исчезает из картины, что приводит к ряду нерешенных проблем (п1).

NickSt 25.11.18 в 19:01

Еще одно событие вне нашего повседневного опыта - это появление нашей Вселенной. Этого события мы не наблюдали, но настойчиво экстраполируем к этому моменту понятия, которые были проверены только в более знакомых нам обстоятельствах. Неудивительно, что возникающие парадоксы [2-5], часто связанны с проблемой первопричины, не в последнюю очередь в моделях отскока: сколько циклов было «до» нас? Такие соображения быстро сводятся к проблеме временной "башни черепах" [6], отличаясь формами в разных моделях. Они привязаны к догме вездесущей временной линии, царящей во Вселенной. Но почему эта концепция времени применима к таким экстремальным ситуациям, как Большой взрыв или переход от одного космологического цикла к следующему?

NickSt 25.11.18 в 19:29

В этой статье исходим из предположения, что вне нашей Вселенной ничего не существует. Следовательно, любая привязка к времени в космологической модели должна относиться к отсчету физических часов, то есть к функции наблюдаемых характеристик динамических степеней свободы внутри Вселенной. Из-за отсутствия выделенного внешнего или абсолютного времени вводятся другие часы, которые могут применяться для разных целей. Некоторые из них частично основаны на степенях свободы материи, другие - исключительно на гравитационных степенях свободы.

NickSt 01.12.18 в 15:49

Квантовая природа нашего мира и гравитации в частности, может найти свое отражение в нашем определении космологического времени. В этой статье мы предлагаем, чтобы космологическое время было квантовым оператором, который, по крайней мере в экстремальных условиях, не коммутирует с другими операторами, а именно с квантовой космологической постоянной. Состояние, из которого мы вышли (и к которому мы движемся, как нам кажется), представляет собой сильно сжатое квантовое состояние, точно сведённое на .... = 0 и, таким образом, делокализованное во времени. Поэтому в некоторые этапы своей жизни наша Вселенная может быть делокализована во времени, так же, как квантовая частица делокализуется в пространстве когда ее импульс точно определен.
Если Вселенная не знает времени, не стоит задаваться вопросом о первопричине её возникновения.

NickSt 01.12.18 в 16:13

Движение в прошлое и циклическое повторение могут существовать без обычных проблем возникающих в циклических сценариях и сценариях с отскоком, привязанных к идее бесконечной линии времени.
Мы разрабатываем эту идею в основном с привязкой к конкретной теории [7], которая основана на концепции времени Черна-Симонса (CS) [8] и состоянии Кодамы [9] в квантовой гравитации (QG). Мы подчеркиваем, что наши выводы не привязаны к этой конкретной теории, с которой мы начали, но которая, тем не менее, служит мотивацией нашего предложения (п2).

NickSt 01.12.18 в 16:47

Принимая это во внимание, в разделе II мы начнем с рассмотрения ряда возможных определений времени в тандеме с предположением, что за пределами Вселенной ничего не существует. Затем мы сосредоточимся на времени CS, как возможном определение времени актуальном для QG. Пересмотрим предыдущую работу, и осветим самые последние события, которые вдохновили нас на эту статью. Несмотря на то, что концепция подсказана QG, в разделе III мы первоначально рассмотрим CS-время как классическую величину. Нами найден интригующий результат: проблема горизонта космологического Большого Взрыва может быть решена в нетипичной первоначальной фазе на основе идеи о том, что Вселенная является двунаправленной петлей в CS-времени с двумя фазами - «отливом» и «приливом» времени. Периодичность в этих циклах не требуется. Подчеркнем отличие от стандартных замкнутых временных кривых (например, [6]), где стрела времени остается неизменной вдоль петли.

NickSt 01.12.18 в 17:42

В разделе IV мы квантуем время CS, учитывая состояние Кодамы для QG и работы [7], но в значительной степени меняя конструкцию. В нашем представлении время CS и космологическая константа .... появляются в качестве некоммутируемых наблюдаемых в существенно кинематическом гильбертовом пространстве. Таким образом, точное состояние Лямбда должно быть делокализованным (неопределенным) во времени. Тогда "отлив" времени может быть квантовой флуктуацией, или квантовым скачком, обусловленным малостью космологической постоянной и появляющейся неопределенностью во времени.

NickSt 01.12.18 в 19:12

Как это решает проблему горизонта
показано в Разделе V, на основе соотношения неопределенности,

NickSt 01.12.18 в 19:17

......

NickSt 01.12.18 в 19:17

(где .........) и её вариаций (здесь T может быть функцией времени CS или любой другой подобной меры). Задача состоит в том, чтобы объяснить возникновение классичности и чередование одной фазы за другой, это рассматривается в разделе VI. Создается рабочая модель, где материя (т.е. энергия, отличная от космологической постоянной) обеспечивает устойчивость классической фазы. Тот факт, что переход между двумя фазами нечетко определен не должен нас беспокоить. В конце концов, все это связано с потерей, а затем с восстановлением обычной «временной» линии с точки зрения классического гравитационного тактового времени.

NickSt 01.12.18 в 19:36

Некоторые философские отступления представлены в разделе VII, и в разделе VIII подводим итоги и делаем прогноз.

NickSt 01.12.18 в 19:41