广义相对论与量子宇宙学
[提交于 2022年11月3日
]
标题: 从非定域源得到的超普朗克尺度下的半经典时空
标题: Semiclassical spacetimes at super-Planckian scales from delocalized sources
摘要: 我们推导了由处于不同位置量子叠加态的源产生的引力场和时空度规。 我们首先在牛顿近似下进行研究,在此近似中,有效引力势被计算为源的位置在宽度为$R$的高斯分布下的引力势算符的期望值。 然后将有效引力势协变地提升为广义相对论中的完全相对论性度规,描述通过对这种源的状态进行平均来产生的时空。 通过采用基于量子参考系的独立构造,这些结果被重新推导并扩展。 我们发现三类量子有效度规,它们都是渐近平直的,并在远距离处重现施瓦茨希尔德度规。 然而,这些解在内部核心有所不同。 源位置的量子不确定性$\Delta r\sim R$阻止横向二维球面的半径收缩为零。 根据量子叠加效应的强度,我们得到要么是一个具有“量子毛发”和事件视界的无奇点黑洞,要么是一个具有临界光喉的一向虫洞,要么是一个可穿越虫洞。 我们还对这三种模型家族的时空结构的几何和热力学特性以及它们的物理现象进行了详细研究。
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