Могут ли гравитационные волны иметь большую энтропию в квантовой гравитации?

Вопрос широкий, и мы до сих пор не знаем, что такое квантовая гравитация. Но позвольте мне быть более конкретным.

На вопрос (на этом сайте, см. ниже) о том, имеют ли гравитационные волны энтропию, ответы были такими: да, но, как правило, в малом количестве или, возможно, вообще без нее при решении уравнений Эйнштейна. Большое спасибо за ответы Питеру Диру, Лоуренсу Кроуэллу и wetsavannaanimal-aka-rod-vance.

См.: Имеют ли гравитационные волны энтропию?

Однако обсуждение шло в области классической общей теории относительности (ОТО), без квантовых эффектов. Вопрос также исключал эффекты типа излучения Хокинга. Вопрос здесь в том, будут ли результаты другими, если мы примем во внимание квантовую гравитацию (не только квантовые поля в классической гравитации)

В классической ОТО считалось, что у черных дыр нет энтропии или она очень мала из-за теоремы об отсутствии волос. Гравитационные волны в классическом понимании, которые очень слабо взаимодействуют с материей (как и любое гравитационное поле), термализуются очень медленно и, таким образом, приобретают небольшую случайность, чтобы иметь большую энтропию (используя меру энтропии Шеннона или статистической механики, или так кажется на интуитивном/физическом уровне). основания). Степени свободы, которые гравитационные волны могли бы иметь статистически, скажем, для гравитационного излучения, испускаемого сливающимися черными дырами (ЧД) и обнаруженного в 2015 году LIGO, не очевидны, но с классической точки зрения они не выглядят такими уж большими. Волны кажутся довольно хорошо определенными (даже если мы не проводим расчеты во всех порядках) параметрами двух черных дыр.

Вопрос в том, будет ли то же самое с учетом квантового эффекта. Этот вопрос был предложен в этом другом вопросе, Wetsavannaanimal-aka-rod-vance.

Несмотря на то, что термодинамика ЧД (т. е. конечная энтропия >= начальной энтропии и уравнения энтропии/массы/площади ЧД) верны (на основании наблюдаемых данных и выводов), интересно, что 3 массы Солнца, которые, когда они были частью ЧД способствовала максимальному показателю энтропии после того, как радиация, кажется, внесла гораздо меньший вклад. Конечно, полная энтропия все же больше, так что никакая физика не была нарушена. Возможно, в угловой момент гравитационных волн могла быть вовлечена некоторая доля энтропии (некоторые, должно быть, были излучены), но опять же, похоже, что это был довольно детерминированный процесс, неясно, откуда могла взяться большая случайность.

Итак, вопрос в том, может ли энтропия сильно отличаться, если принять во внимание квантовую гравитацию?

Один из возможных вариантов может заключаться в том, есть ли что-нибудь, что можно сделать из соответствия AdS/QFT и голографической гипотезы или вычислений на их основе? -- это было явно предложено wetsavannaanimal-aka-rod-vance в его комментариях, но формулировка (и любое недоразумение) принадлежит мне

Или каким-то образом сильное гравитационное поле, которое создало гравитационные волны во время слияния (все 3 фазы, в основном в области сильного поля), действительно должно включать свое влияние на поля квантовой гравитации (но мы еще не на планковском масштабе, поэтому возможно нет)?

Если это гравитационное излучение каким-то образом было сфокусировано, то часть и большая часть поглотилась более крупной ЧД (так что она имеет значительно меньшую лямбду, чем размер большей ЧД, а поперечное сечение больше (есть работы о поглощении гравитационного излучения ЧД , очень зависящий от лямбда и геометрии, также спин, но даже без спина поглощать), энтропия ЧД (и площадь) должны были бы расти из-за массы-энергии поглощаемой гравитационной волны.Это, безусловно, обеспечивает максимум энтропии гравитационная волна может нести (легко, как и ЧД с ее массой), но не дает минимума.

Есть ли что-нибудь, что можно было бы заключить или предложить с нашим нынешним пониманием квантовой гравитации и/или физики в целом?

Вы можете рассчитать энтропию гравитационной волны по форме волны, и она ничтожна. Я думаю, вы ошибочно принимаете потенциальную пропускную способность канала гравитационных волн, которая так же велика, как пропускная способность канала электромагнитных волн, за действительное содержание, которое мало. Никто не отрицает, что теоретически можно построить межзвездный Wi-Fi-маршрутизатор на основе гравитации. Просто на практике нельзя, а природа не может. Идти с Гертрудой Стайн: «Скучно скучно скучно».
I@CuriousOne, который уже был задан и решен в указанном вопросе. Вы могли бы посмотреть. Вопрос был не в этом, вопрос в том, имеет ли какое-либо значение включение квантовой гравитации в мышление. Как я уже сказал, это не похоже на это, но знаем ли мы, и каков аргумент или обоснование? Это абсолютно НЕ о пропускной способности канала.
Да, если вы квантуете классическую волну, вы теряете возможный информационный контент, потому что вы не можете уменьшить шум до сколь угодно низкого уровня. В какой-то момент вы достигаете квантового предела. Это также тривиальное понимание электромагнетизма, которое прекрасно переносится на гравитационные волны. Могу я сделать предложение? Перестаньте относиться ко всему, в чем есть гравитация, как к чему-то особенному. В этом нет ничего особенного, и все, что вы знаете об ЭМ-волнах, прекрасно переносится, если вы знаете, как это работает с ЭМ-волнами?
Ваше предложение не принимается, оно неверно как факт. Есть разница между нелинейной точной гравитацией (классически) и ЭМ. Их квантовые теории также не совпадают, как вы могли где-то прочитать, поскольку гравитация не может быть перенормирована. Во всяком случае, это сейчас, вероятно, выходит за рамки того, для чего предназначены эти комментарии.
Квантовой теории гравитации не существует, а гравитационные волны на данный момент являются чисто классической конструкцией. Неизвестно, имеют ли они вообще квантовый аспект и, вероятно, останутся неизвестными в течение долгого времени. Как я уже сказал, вам нужно перестать относиться к гравитации как к магии и просто применять то, что уже известно. Когда вы это сделаете, вы заметите, что гравитационные волны чрезвычайно скучны.
Если вы ничего не знаете о квантовой гравитации, это разумно, не нужно комментировать вопросы о ней. Это действительно скучно.
До сих пор никто не видел гравитон, но если вы рассуждаете о нем так, как это сделал бы физик, вы понимаете, что квантовая физика не увеличивает информативность явления, живущего исключительно в классическом масштабе (три массы солнечной энергии, как правило, считается классическим в этом отношении). На данный момент, я боюсь, вы просто не можете принять «нет» за ответ, но мы не можем помочь с этим.

Ответы (1)

Хороший вопрос.

Гравитационные волны являются решениями линеаризованных уравнений движения, и поэтому я не ожидаю, что эффект квантовой гравитации существенно изменит энтропийное содержание волн.

Тем не менее, существуют подходы к квантовой гравитации, например, предложение пушистого комка в теории струн, где несоответствие с классической физикой достигает масштабов горизонта, поэтому ожидаются крошечные различия в излучении гравитационных волн. Действительно, каждый пушистый комок отличается от другого (пушистый комок имеет микросостояния, а черная дыра в ОТО — это единый объект с нулевой энтропией с микроскопической точки зрения). В настоящее время до сих пор нет реалистичной модели в 4d (но люди над этим работают) и изучение динамических процессов очень сложно, поэтому трудно дать количественные оценки.

Что радикально отличается, так это способ выхода информации из испарившейся черной дыры, но это происходит в гораздо более длительном временном масштабе. В ОТО нет возможности сделать это, и возникает информационный парадокс.

Спасибо за Ваш ответ. Варианты квантовой гравитации для условий, которые могут быть частью генерации гравитационных волн (ГВ). Горизонт один, и модель пушистых комков, как вы говорите, должна предсказывать некоторое отличие от GR GW. Вы сказали МАЛЕНЬКИЙ. Я мог догадаться, что может, но не могли бы вы сказать, почему крошечный? И будет ли у них энтропия? Во-вторых, поскольку у пушистых клубков нет горизонтов, могут ли ГВ внутри пушистых клубков обладать энтропией? Я понимаю ваше заявление о том, что динамические вычисления выполнять сложно, просто интересно, можно ли сделать какие-либо общие утверждения о наличии квантовых ГВ с энтропией.
Могут ли гравитационные волны иметь большую энтропию в квантовой гравитации?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v