¿Por qué debería uno esperar cerrado timelike curvas imposible en la gravedad cuántica?

Question

Desde el artículo de la Wikipedia, parece que los físicos tienden a ver cerrado timelike curvas como un atributo indeseable de una solución a las Ecuaciones de Campo de Einstein. Hawking formulado la Cronología de protección de la conjetura, ya que entiendo que esencialmente significa que se espera una teoría de la gravedad cuántica para descartar cerrado timelike curvas.

Soy bien consciente de que la existencia de cerrado timelike curvas implica que viajar en el tiempo es técnicamente posible, pero este argumento de por qué no deben existir no es convincente para mí. Para uno, si la longitud mínima de cualquier cerrada timelike de la curva es bastante grande, el tiempo de viaje sería de al menos infeasable. Además, este es esencialmente un argumento filosófico, el cual está basado, al menos en parte, en nuestro deseo de conservar la causalidad en el estudio de la estructura a gran escala del universo.

Hasta ahora, el mejor argumento que he escuchado en contra de la Ctc es que la 2ª ley de la termodinámica no parecen tener una interpretación significativa en tal universo, pero esto no es totalmente convincente. Una buena respuesta a esta pregunta sería algún tipo de heurística matemática para mostrar que en ciertos ingenuos formas de combinar la mecánica cuántica y la gravedad, los Ctc son al menos inverosímil de alguna manera. Esencialmente, estoy tratando de encontrar cualquier tipo de un argumento en favor de Hawking conjetura que no es sobre todo filosóficos. Me doy cuenta de que tal argumento no puede existir (especialmente dado que en realidad no la teoría de la gravedad cuántica existe), por lo demás consecuencias de la (no)existencia de Ctc sería de gran ayuda.

Answer 1

Se cree (pero no ha sido rigurously demostrado hasta ahora) que para mantener estable cerrado timelike curvas, necesita abundante (he.e de la orden de la masa total del universo) las cantidades de materia exótica. Materia exótica es sólo un término genérico para describir la materia para la cual la tensión de la energía tensor satisface

$$ g^{\mu \nu} T_{\mu \nu} < 0 $$

Es decir, materia exótica viola la Fuerte Energía de la Condición, que es conocido para sostener en todos conocido cuántica, las teorías físicas.

Esto se aplica no sólo a la CTC, pero así como agujeros de gusano estable, unidades de deformación, o algo realmente divertido. Este es, en sí misma, pendientes de la evidencia de la naturaleza católica de Dios, ya que interestellar viaje iba a plantear la necesidad de algunas incómodas explicar a partir de la Papa (lo sé, BS, pero déjame tener mi remate por favor)

Answer 2

Cerrado timelike curvas pueden ser utilizados para crear paradojas! Esa es la razón por la que son un problema - porque podría volver y matar a su abuelo. Esto no es sólo un "filosófica" argumento, es una cuestión de lógica.

El principio de que la realidad no es auto-contradictorio - es decir, que no hay paradojas, sólo aparentes paradojas - permite deducir que, en realidad, los Ctc no puede ser utilizado para crear paradojas. Por lo tanto no hay Ctc, o que son "inofensivos" de alguna manera.

La lógica puede llegar a ese extremo: usted debe esperar Ctc a ser imposible o inofensiva. Pero tu pregunta va más allá y se pregunta por qué debemos específicamente esperar a ser imposible. Bueno, tal vez no deberíamos. Ctc se puede mostrar en anti de Sitter el espacio, sino que pueden aparecer en una gravitacional ruta integral; podría ser un CTC en el big bang (como se sugiere por Gott y Li); podría ser un gigante de la CTC, la conexión de cosmológico del pasado y el futuro (como se sugiere por Gödel). Yo no soy consciente de que una caída técnico argumento (es decir, totalmente robusto física argumento) en contra de cualquiera de estos.

Answer 3

Ciertamente es posible que así como el principio holográfico puede guardar unitarity para los agujeros negros, que algunos generalización del principio holográfico, junto con la censura cósmica cerrados timelike curvas pueden guardar unitarity.

En cualquier caso, el interior de una máquina del tiempo sólo es real en la medida en que los recuerdos y los registros del interior pueda salir.

Answer 4

Estas son algunas notas para complementar las anteriores respuestas.

Sus preocupaciones son de sonido: un riguroso manera definitiva para descartar Ctc ha no se ha encontrado. Lo que tenemos es la de argumentos (y bastante agradable mirando) para ilustrar que cada universo con los Ctc se ve no físico.

En segundo lugar, hay dos muy bien escrito pedagógico cartas escritas por Kip Thorne a resolver tu pregunta [1],[2]. Se centran principalmente en los aspectos físicos de la conocida CTC soluciones, y tres conocidos los mecanismos que podrían prevenir la Ctc: violación del promedio null condiciones de la energía (el primer argumento citado en el post), clásico de la inestabilidad de la cronología de los horizontes, y el campo cuántico inestabilidades (siguiendo la notación de [2], sección 4). Aunque él no parece creer en Ctc personalmente, al final de [2] él dice que esto es todavía una cuestión abierta:

Puede ser que macroscópico lenghscales cronología no siempre protegido, y aunque la cronología está protegido macroscópicamente, la gravedad cuántica bien puede dar finito amplitudes para microscópico espacio-tiempo historias con los Ctc [29].

[29] Friedman J de 1992, en Actas del 4to Canadiense Conf. en la Relatividad General y la Astrofísica Relativista eds G Kunstatter et al (Singapur: Palabra Científica), 183-199.

Por último, en cuanto al argumento en contra de la Ctc que utiliza lógicas paradojas, que ya ha aparecido en el post: no está claro para muchas personas si Ctc, inevitablemente, conducen a paradojas causales. Varios estudios han señalado que la causal-paradojas del viaje en el tiempo podría desaparecer una vez que uno toma la mecánica cuántica efectos; o tal vez su significado podría simplemente cambiar [3],[4],[5],[6]. Por ejemplo, en el marco utilizado en la primera referencia a la paradoja del abuelo no viola la causalidad. En conexión con esto, aunque se sabe que algunos de estos modelos de Ctc [7],[8] llevar a contra-intuitivo collapes de complejidad computacional clases, esto no es exactamente el mismo como una causal de la paradoja.