广义相对论与量子宇宙学
[提交于 2023年1月24日
]
标题: 多元宇宙与通过共芬斯勒空间的宇宙繁衍 — 或 — 存在与虚无
标题: The Multiverse and Cosmic Procreation via Cofinsler Spaces -- or -- Being and Nothingness
摘要: 在本文中,我将考虑一种标量-标量场理论,在四维流形 M 上有一个标量场 phi,并且在 T*M 上有一个洛伦兹共芬斯勒函数 f。选择了一个特别简单的拉格朗日量来支配这种理论,当 f 被选为在 M 上生成 FLRW 度规时,拉格朗日量成为 phi 及其前两个时间导数的函数。相关的哈密顿量是三阶的,并且具有无限多个真空解。这些真空解可以拼接起来生成一个多元宇宙。这是针对那些 k>0 的 FLRW 空间进行的。因此,当时间 t 小于零时,我们有一个宇宙,在其中 t=常数的空间是具有常曲率 k 的 3 球面。随着时间经过零点,底层的四维空间分裂成无限多个空间(分支),其度规张量描述分段的德西特空间,直到某个截止时间,这个截止时间通常对于不同的分支是不同的。在通过截止时间之后,所有分支都会回到它们原来的四维空间,在其中 t=常数的空间具有常曲率 k,但会与其他所有分支宇宙保持分离。这个多元宇宙的度规张量在所有地方都是连续的,但在宇宙分支在不同德西特空间之间变化时会出现不连续的导数。我使用这种形式主义来解决一些问题:当 t<0 时物质的性质是什么;当时间经过 t=0 时物质会发生什么;以及在多个宇宙在 t=0 时出现之前宇宙在做什么。这些问题的答案将有助于解释本文的标题。我还将简要讨论一种可能的量子化空间的方法,膨胀如何影响构成空间的基本单元,以及引力子可能如何起作用。
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