Wednesday, January 10, 2018

Dinámica cosmológica a partir de la teoria de lazos completa

Tuesday, Sept 26th
Andrea Dapor and Klaus Liegener, FAU Erlangen
Title: Cosmological Effective Hamiltonian from full Loop Quantum Gravity 
PDF of the talk (2.2M)
Audio+Slides [.mp4 13MB]




Por Jorge Pullin, LSU

Debido a la complejidad de teorías como la relatividad general, una línea de ataque usual para entender la teoría es considera situaciones con mucha simetría. En ellas, uno congela casi todos los grados de libertad con la excepción de unos pocos y los estudia. Un ejemplo son los estudios de cosmologías homogéneas, donde los únicos grados de libertad que quedan son el volumen del universo y quizá variables caracterizando su anisotropía. En algunos casos la gente congela la mayor parte de los grados de libertad y cuantiza los restantes. Esto es conocido como “cuanización de minisuperespacio”. En el caso de cosmologías esto quiere decir que uno se queda con un puñado de grados de libertad, convirtiendo una teoría de campos con infinitos grados de libertad cono la relatividad general en un “sistema mecánico” en el sentido de tener un numero finito de grados de libertad. La cuantización resultante es entonces muy simplificada y se puede hacer mucho progreso. El campo de estudio de estas cuantizaciones es conocido como “cosmología cuántica de lazos”. La esperanza es que las teorías resultantes se parezcan a lo que ocurre cuando uno estudia la evolución de un estado altamente simétrico en la teoría completa. Esto, sin embargo, no esta garantizado. Existen ejemplos donde “reducir y después cuantizar” no da los mismos resultados que “cuantizar y luego reducir”.

Este seminario se ocupo de un intento de “cuantizar y luego reducir” la gravedad cuántica de lazos y ver si los resultados de la cosmología cuántica de lazos se reproducen en dicho enfoque.  Esto requiere elegir estados cuánticos en la teoría completa cuyas probabilidades estén concentradas alrededor de geometrías  homogéneas y que evolucionan manteniendo dicha homogeneidad. Estados cuánticos concentrados alrededor de soluciones clásicas que siguen su evolución en una teoría son conocidos como “estados coherentes”. En este seminario se construyeron tales estados para la gravedad cuántica de lazos basados en retículos cúbicos y se estudió su evolución. Se notó que la evolución resultante no coincide con la usualmente elegida en cosmología cuántica de lazos. Cuando uno cuantiza una teoría existen ambigüedades en como se procede y se necesitan hacer elecciones en como representa uno expresiones clásicas como operadores cuánticos. Resulta que una de las elecciones hechas en cosmología cuántica de lazos no coincide con lo que uno obtiene con el enfoque de “cuantizar luego reducir”. Esto sugiere una nueva dinámica para estudiar en el contexto de cosmología cuántica de lazos que puede afectar la imagen emergente de cómo el Big Bang (gran explosión) de nuestro universo fue reemplazado por un Big Bounce (gran rebote) . En la cosmología cuántica de lazos tradicional el rebote es precedido por un universo grande y clásico como el nuestro. En la nueva dinámica que sugiere este seminario el rebote es precedido por un universo grande pero muy cuántico con una constante cosmológica de la escala de Planck. En el pasado distante nuestro universo tiende asintóticamente a un universo muy simétrico conocido como universo de De Sitter. Se necesitan más estudios para verificar la consistencia del enfoque presentado.

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