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普朗克长度是否违背了连续空间和时间的概念?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-05-25 13:08:21

鉴于同样的问题反复出现:为了得到更详细的(尽管是数学密集型的)解释,我最近更新了一篇论文:描述量子芝诺效应和反量子芝诺效应的历史和定义,作为广义相对论中扩散视界的演化特性。

2019年1月DOI: 10.13140/RG.2.2.22174.59204

1955年,惠勒试图理解引力波,正如他所说,没有质量的引力。因此,他意识到任何这样的能量(引力波)必须根据普朗克常数进行量化。他的推导是没有争议的,而这个推导的目的就是证明以能量波形式出现的引力必须是量子化的。因此,时空的基本框架也必须被量化。

换句话说,时空的几何是量子化的,因为引力是量子化的,引力描述的不仅是局部的几何,而是整个时空的几何。

也就是说,如果万有引力的框架被量化,因为万有引力描述了时空的几何结构,从局部尺度扩展到宇宙距离,那么时空就被量化了。通常的错误是认为时空是“平坦的”,这是不可能的,在任何尺度上延伸到无穷大。事实上,你把时空的“膨胀”向外扩展得越多,无限增长,局部时空就被认为越小。

如果你看林纾的密度波假设,你会发现,无论假设,在当地的环境,在这个星系平坦时空是不可能的,纵横交错,密度(重力)波从中心向外,沿着螺旋臂,后从一个旋臂到另一个地方。

这种量子尺度上的分辨率最终导致了量子力学的全息原理,该原理将宇宙视为史瓦西曲面上的二维表示,量化为Lp^2:

普朗克长度,空间,时间

这是惠勒、苏斯金德、t ' Hooft、布奥索、霍金、贝肯斯坦(见上图)等人近40年来的合作成果。

是的,时空是量子化的。对海森堡测不准原理的引用既笨拙又不正确。如果tp在分母中没有量化

那么QED真空能量对于这个被提议的连续时空的每一个无限小的体积总是无限的。只有把tp限制为>,e才不是无限的。因此,相对于海森堡测不准原理,在普朗克尺度上的时空量子化需要量子化。

如上所示的HUP也清楚地表明,如果时空是连续的(无限可分的)1)它将需要无限的能量来让时间前进一个无穷小2)它将需要无限长的时间来从一个普朗克区间前进到下一个普朗克区间。

我可以继续数页。尽管如此,普朗克流在量子理论中是普遍存在的,时空的量子化也是如此,特别是在弦和全息理论中。量子场论也将时空定量化,尽管方式不同。QFT需要一个无限的(非局部的,有限的)场作为支架。一个无限的场不可能“适合”在我们的有限域内。大爆炸的下限值将我们的领域定义为有限的,上限值是主观的(涂抹的)现在,而不是一微秒以外;因此定义域在两边都有界并且是有限的。把时空扭曲成椒盐卷饼,加上无法观察到的维度,没有也不会解决这个问题。尽管如此,在这个领域中最受欢迎的“量子涨落”是量子化的。下限称为零点;简单地说,它是一个非零基线(阶段),普朗克常数的整数倍。

我需要在这里补充一点,正如有人指出的,并不明显,宇宙是基于信息的。信息传递的速度不能比光快。事实上,普朗克长度、普朗克时间和光的速度是相关的:

c = 1 lp / 1 tp

1 tp = 1 lp / c

如果我们有两个小于1Lp的波函数:

普朗克长度,空间,时间

信息是不存在的,因为在任何关于熵的讨论中,信息的定义都涉及到状态的变化。因此,如果没有Lp和tp的量化下限,信息,即状态变化的描述,就不可能存在。

也就是说,为了简化,不可能有无限小的信息量,因为信息的进展将需要无穷大来描述1比特的熵(根据上面的史瓦西曲面的描述)。或者说,它需要无穷多的信息来描述1比特的熵。都是正确的。

然后,信息被量化了。上面的贝肯斯坦图像把量子化描述为Lp^2的史瓦西曲面。

我将在11月17日编辑这篇文章;一直在研究各个领域的各种参与者,Susskind,弦理论,Buosso, Verlinde, Bekenstein,量子场论的方法从这些领域的各种“主要参与者”得到真实的结果他们如何形成他们对时空的“观点”是连续的。

请记住,一个“观点”的定义是在没有证据的情况下,从一个角度或一条推理线来表达的。还有弦理论,m理论,量子场理论等等所有的假设,不是理论。一种理论有充分的令人信服的证据;这些都是可改进/可推翻的数学模型;只有。

看似不太可能,但最正确的答案,以及提供证据的答案——绝对的证据,无可争辩的,无可辩驳的答案,却来自你从未听说过的人。索尔·埃尔南德斯,物理学上一个不起眼的硕士学位,带我们来到了电子轨道的玻尔量子化。他没有更进一步;但我有一个更完整的图景:

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在玻尔模型中,从一个量子水平到下一个量子水平的跳跃是一个量子跳跃,它是瞬时的。从一层到下一层没有平滑的过渡,电子也没有做违背时空结构的事情。电子轨道的激发-弛豫是我们随时监测的手段。我们对时间的定义,更不用说相对论原理的证明,都是建立在这个模型之上的。

简单地说(我相信Saul Hernandez指出了这个显而易见却又被忽视的证明),目前存在的唯一切实的证据是,电子的玻尔模型将时间定义为量子化的。

如果我们试着把这个模型推回到时间的连续框架中,时间是无限可分的,轨道间的跳跃被无限多的无限小的时间间隔所拉伸。这个黎曼和方法必须等于零,作为最终结果,为了成为一个量子跳跃。也就是说,我们必须使用无穷小的黎曼和结果必须是零。如果你还记得c101,唯一的方法就是把无穷多个0加在一起。

否则,波尔模型是不正确的,奇怪的是,现代物理学的一切,即使是假设,都是不正确的。这就是波尔模型的权重。

量子自旋,粒子的所有味道,它们的量子值,电荷,质量,整个标准模型,因此所有后续的和河口的假设都被抛弃了如果在电子从一个轨道到另一个轨道的量子跃迁中时间没有被量化的话。

正如Hernandez所指出的:

一位与会者说,我们不明白中间会发生什么。玻尔回答说:“我们必须弄清楚我们所说的理解是什么意思。”我提出了一个模型,这个模型对在自然界中进行预测很有用。这就是我们作为科学家所能做的。对于正在发生的事情,我们不能说任何实话。我们所能做的就是用现有的模型来解释自然现象。”

如果时间是量子化的,轨道之间就没有了。如果时间不是量子化的,跳跃就会发生,当电子在v=c或者v>>c的位置改变时,我们知道不是这样的,因为我们可以测量c到8个重要的数字。电子在v=c处的位置也没有改变,因为这完全在测量能力之内;同样,电子的质量阻止了它从v=c。任何具有质量的物体都不能以v=c速度运动。

量子化的跳跃需要量子化的时间。量子化的时间需要量子化的空间。

如果时空是连续的,那么电子必须在轨道1和轨道2之间穿过无数的状态。事实并非如此。它恰好经过一个状态。如果我们把电子跳跃看作是在连续时空条件下“矛盾地”发生的一种现象,那么等式就会颠倒过来,我们就会看到电子在无限个时空间隔内从状态1变为状态2。在这两种情况下,条件和结果都是不可能的。即使我们把时空间隔看作无穷小,无穷多个无穷小的黎曼和也是一个实数,一个总是大于零的有理数。所有的微积分都是基于这个原理。

也就是说,微积分是建立在黎曼概念上的,把一个苹果切成无数个无限小的片,把无数个无限小的片加起来,你就能得到你的苹果。因此,电子的位置和矢量的“量子跃迁”不可能通过无数个无限小的状态。

我们要么电子通过无限的州(时空间隔)从轨道1轨道2,我们知道这是不正确的,或者我们有矛盾的瞬时从轨道1轨道2 /无限的时空的间隔,我们也知道这是不正确的。

唯一可行的,不是假设的,也不是可改进的解决方案,就是时空被量子化,它的证据就是玻尔电子。

如果我们把状态1,轨道1中的电子,和状态2,轨道2中的相同电子,看作信息,在连续的时空条件下,从状态1到状态2的信息量是无限的。这反过来需要无限的熵;根据:

S = / 4

Nicolini重申了Verlinde [Piero Nicolini,熵力,非交换引力和非引力;rXiv:1005.2996v3 [gr-qc] 2010年8月13日]

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显然,如果分母Lp^2被化为无穷小,也就是0,那么N就会变成无穷大。只有通过对时空进行量化,我们才能减少信息的数量(这里用N个“比特”表示)。注意:

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记住我喜欢拼写h的绝对值作为显式h / 2π。]埃里克·韦林德,《万有引力的起源与牛顿定律》;arXiv:1001.0785v1 [hep-th] 2010年1月6日]



你会注意到

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值得注意的是,这与上面Nicolini的方程完全相同。关于推导的范围,请阅读Verlinde的论文。贝肯斯坦将熵定义为“对系统实际内部结构缺乏信息的度量”。[J。d . Bekenstein列托人。Nuov。Cim. 4,737 (1972);j·d·贝肯斯坦,博士。Rev. d7, 2333 (1973);j·d·贝肯斯坦,博士。Rev. d9,3292(1974)]。

在任何情况下,正常时空中可能的最小信息位的定义由面积/Lp^2给出。如果允许分母趋近于零,那么正常时空中可能存在的最小信息位就会是无限的。你也可以把它解释为,描述半径最小的物体,R,需要无限多的信息。

这个定义包含了弦理论、m理论、量子场论、量子环引力、熵和其他一切。他们都同意这个等式。

因此,在正常时空中的任何时间或距离都不可能低于普朗克极限。

在这些论证中,面积A就是黑洞的表面或视界。在全息理论的发展,而提出的问题是或不是一个微不足道的质量会改变的表面积黑洞,也就是说,附加质量增加表面积,和多小的质量可以让最微观的变化面积的黑洞。这是否表示黑洞的熵减小了呢?

正如上面Verlinde所写的,信息的比特数是成比例的

因此,信息也仅限于v=0和v=c,因为任何更精细的分辨率都需要上述重叠,或超过光速;没有中间的。我把它称为量子尺度上的运动定律。

在v = 0.5c时,我们面临(我们复习一下这个)

1.

在1½Lp tp

这是不可能的,因为这需要一个比Lp(普朗克长度)更细的结构来允许:

图1

普朗克长度,空间,时间

也就是说,你不能去½普朗克长度的正常的时空。(我将无视参数基于紧化维度在这一点上数学假设的模型,而不是理论。)因此,你不能在1½Lp tp。

2. 或者,在2tp中加入1Lp:

答:因为在>1Lp/ tp的速度下进行,超过光速,所以这是被禁止的。

因为< 1Lp是被禁止的,因为它需要一个比Lp更精细的结构(如上所示)。

因此,我们不能达到>1Lp/tp(超过v=c)或<1Lp/tp(需要比正常时空允许的更精细的结构),这意味着,在普朗克尺度上,我们只能达到1Lp/1tp=c:

为了在2tp中达到1Lp,为了在0.5c中达到1Lp,我们将面临以下运动特征:

在v=c处走1个tp,停1个tp,在v=c处走1个Lp,停1个tp;等等,

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这在我的一篇旧文章《时间力学101》中有解释。

在宇宙的第一个普朗克时期(10^-43秒),引力作为一种力不是从质量中产生的,质量也不是从引力中产生的。它们由爱因斯坦的方程联系在一起,但没有因果成分。惠勒在1955年量化了引力波,它实际上是没有质量的引力。

虽然有人可能会说,引力波是由质量产生的,但Verlinde已经可以接受地指出,引力波是由熵产生的。我们讨论的不是19世纪气体熵定律,而是信息熵。

质量是波函数的结果。简而言之,我们认为熵是波函数叠加的可能结果数的增加,而序数是波函数叠加的可能结果数的减少。如果您再次查看上面的图形,并考虑到结果S=A/4,这是一致的。随着面积的增加,叠加的可能结果的数量也会增加,熵也会增加。

这后来演变成密度波理论,解释了星系的螺旋结构,而不是暗物质的神话。我们的星系有大约6400亿个太阳质量(包括气体和尘埃),在没有引力波产生的情况下,是不可能以螺旋运动的方式运动的,而暗物质却没有任何证据。星系的引力透镜效应产生的引力波延伸数十亿光年,这是一个有充分根据的数学框架,因为光必须通过数十亿年的星系内部运动产生的引力波。暗物质的错误在于,它把引力看作是局限于星系的,而不是超出星系的,这是不可能的,因为一个涌现的引力波必然是由星系内部运动产生的。

此外,由于LIGO是一台干涉仪,在重力波存在的情况下,它通过检测自身的状态变化来工作,狭义相对论的观察者/观测效果适用于广义相对论的都市神话也被打破了。在狭义相对论下,迈克尔逊-莫雷干涉仪不能探测到它自己的洛伦兹变换,而LIGO干涉仪可以探测到它自己在广义相对论条件下的史瓦西变换,也就是一个经过的引力波。

惠勒提出的引力波的结构和意义导致了量子理论中许多不为人知的新概念。LIGO将引力波的假设证实为定理。
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