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引力自旋网的Pachner跃迁:量子动态宇宙中的关键问题

时间:2023-08-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:不同引力源产生的引力圈线,可以通过引力自旋网腿中圈线的反对称连接相互穿伸。子引力网的圈线,可以通过相互叠加形成空间区域完整的引力自旋网,即分布在这一区域的引力自由扰动。引力自旋网在空间分布与时间跃迁的描述上,依赖于对空间的描述,不过,二者是相互协调的。

引力自旋网的Pachner跃迁:量子动态宇宙中的关键问题

图4.9 引力圈线的(2→3)跃迁图

这一跃迁下,将使空间Σk中的两个四面体Δ3变成空间Σk+1中的三个四面体Δ3,见图4.9。图中以1,2标记的两个四面体Δ3在4单形Δ4中经跃迁变成了以3,4,5标记的三个四面体Δ3。随着四面体Δ3发生的(2→3)改变,相应地也发生了它们的中心顶角的(2→3)改变,见图中的五个星号处,其中有两个星号分别标记的中心顶角,经跃迁变成了三个星号分别标记的中心顶角。由图4.9中6条腿的断开处表达的跃迁可知,这一跃迁过程中存在着四种跃迁方式,即图4.10中的Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ四种类型。其中类型Ⅰ和Ⅱ,都是由一条圈线跃迁成了一条圈线。类型Ⅲ是由三条圈线跃迁成了三条圈线。而类型Ⅳ是由四条圈线跃迁成了四条圈线。

图4.10 (2→3)跃迁的四种类型

与(1→4)跃迁类似,这一跃迁也将会使Σk中的引力自旋img的结构发生改变,同时也将会发生引力自旋网腿中圈线数目的改变。这样的改变,将使引力自旋网imgimg不同,从而引力自旋网随着时间的进程,将存在自身改变的独立自由度

对于(4→1)和(3→2)跃迁,它们分别是如上(1→4)和(2→3)跃迁的逆过程。若一个跃迁过程和它的逆过程是相继发生的,则这两个跃迁过程的结果,可以使所描述的引力扰动保持不变。

在不引入假设的条件下,对于空间而言,它在一定的连续时间跃迁阶梯下,由于反复地重复着“过程和逆过程”式的跃迁,这一总过程所描述的空间体积可认为未发生改变。就是说,在这种条件下,虽然引力扰动在一次具体跃迁下会发生改变,但对于一有限区域而言,存在着空间体积与引力扰动可能均未被改变的描述结果。若空间在某一连续跃迁过程中,体积发生了改变,对于引力扰动而言,虽然对其描述在一定意义下依赖于对空时的描述(或者说,空间不同的Pachner跃迁可能会对引力扰动的跃迁在描述上产生影响),不过,研究表明,引力扰动的变化与怎样变化也仍存在自己选择的自由。(www.xing528.com)

由如上论述可知,由物质激发出的引力场,是利用Wilson圈在引力源周围由近到远地分布着。每一引力源,有标志其强度特征的一固有子引力网相伴存在。不同引力源产生的引力圈线,可以通过引力自旋网腿中圈线的反对称连接相互穿伸。子引力网的圈线,可以通过相互叠加形成空间区域完整的引力自旋网,即分布在这一区域的引力自由扰动。这里指出,不同引力源的引力圈线的相互连接与叠加,遵循的是由自选网提供的组合构成手段,这与微分几何连续条件下通常场的线性叠加是不同的。前者再叠加过程中,存在着引力圈线的非线性再生能力。

引力自旋网在空间分布与时间跃迁的描述上,依赖于对空间的描述,不过,二者是相互协调的。一方面,它们均存在有自己独立改变的自由度以及这种自由度的选择;另一方面,也存在保持相对静态不变的可能。引力,有如空时之中4维分布的网络,网结从微观传出了对其表述的数量信息;腿则规定和描述了它的生成。这里指出,引力扰动的相互作用,也将由网结间的作用表述。从而,引力也是一种可以用SU(2)代数表述的物质间的相互作用力,在微观它也具有量子组合性质。

从关于空时和引力的论述可知,无论是微观生成、还是宏观性状,引力与空时都是两种截然不同的概念。它们在自然界中以不同的形态存在着,不过它们之间也存在着根本上联系;从体制而言,无论是在微观还是在宏观,对引力的描述都将依符于空时。在这一图景下,空间时间并非只是一种空洞的广延性与持续性。而是在微观,它们具有由各自量子描述的组合结构;在宏观,则是一种可连续表述的量子动力学系统。

[1]可视这两个侧面三角形,提供了引力扰动的生成算符。

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