[논문 리뷰] The Teleological Behavior of Rigid Regge Rods

Nathan Seiberg, Lawrence Susskind외 1명|arXiv (Cornell University)|2000. 05. 01.

Structural Analysis and Optimization인용 수 2

한 줄 요약

이 논문은 시공간 비완전성(non-commutativity)을 가진 장 이론에서 비국소적이고 비인과적인 효과를 조사하며, 파동 패킷 산란이 후행적 인과성(causality)을 보이며, 레일리 막대가 로렌츠 보우트에 의해 비정상적으로 길어지는 현상을 보여준다. 이러한 병리적 특성들은 개방 끈 이론에서 자연스럽게 나타나며, 끈 이론적 불확도 원리와 블랙홀 사건의 지평선의 원리적 성격(teleology)과 연결된다.

ABSTRACT

Field theories based on non-commutative spacetimes exhibit very distinctive nonlocal effects which mix the ultraviolet with the infrared in bizzare ways. In particular if the time coordinate is involved in the non-commutativity the theory seems to be seriously acausal and inconsistent with conventional Hamiltonian evolution. To illustrate these effects we study the scattering of wave packets in a field theory with space/time non-commutativity. In this theory we find effects which seem to precede their causes and rigid rods which grow instead of Lorentz contract as they are boosted. Despite their pathological appearance, we find that these features are found in ordinary open string theory. An analysis of open string scattering amplitudes shows that they have all the properties expected from space/time non-commutativity . We find close connections between these amplitudes, the stringy uncertainty principle and the teleological behavior of black hole horizons.

연구 동기 및 목표

• 공간/시간 비완전성의 물리적 결과를 양자장 이론에서 조사하며, 특히 인과성과 국소성의 붕괴를 다룸.
• 비완전성 장 이론에서의 파동 패킷 산란을 분석하여 후행적 인과성 또는 원리적 성격(teleological) 행동을 식별함.
• 이러한 비국소적 효과를 개방 끈 이론의 알려진 특성, 특히 산란 진폭과 연결함.
• 끈 이론적 불확도 원리와 비국소적 및 원리적 성격을 띤 레일리 막대와 블랙홀 지평선의 행동 간의 관계를 탐색함.

제안 방법

• 공간 좌표의 교환자에 시간을 포함하는 비완전성 시공간을 가진 장 이론을 수립함.
• 이 비완전성 프레임워크에서 파동 패킷 산란을 연구하여 비인과적 또는 사전 신호 전파를 탐지함.
• 비완전성 모델에서 레일리 막대가 로렌츠 보우트를 받을 때의 행동을 분석하고, 기존 상대론적 수축과 대조함.
• 개방 끈 이론의 산란 진폭을 공간/시간 비완전성 장 이론의 예측와 비교함.
• 끈 이론적 불확도 원리를 사용하여 관측된 비국소적 및 원리적 성격의 특성들을 해석함.
• 비완전성 장 이론의 행동과 블랙홀 지평선의 비슷한 원리적 성격 간의 연결 고리를 설정함.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 공간/시간 비완전성 장 이론에서 파동 패킷 산란은 어떻게 비인과적 행동을 나타내는가?
• RQ2 공간/시간 비완전성 시공간에서 레일리 막대가 보우트를 받을 때 길이는 어떻게 변화하는가?
• RQ3 개방 끈 이론의 산란 진폭은 공간/시간 비완전성에서 예상되는 특성들을 어느 정도 재현하는가?
• RQ4 끈 이론적 불확도 원리는 비완전성 장 이론에서 관측된 원리적 행동을 설명할 수 있는가?
• RQ5 비완전성 장 이론의 행동과 블랙홀 지평선의 비슷한 원리적 성격 사이의 연결 고리는 무엇인가?

주요 결과

• 공간/시간 비완전성 장 이론에서의 파동 패킷 산란은 원인이 일어나기 이전에 영향을 미치는 것처럼 보이는 효과를 보이며, 비인과성을 시사한다.
• 비완전성 모델에서 레일리 막대는 보우트를 받을 때 길어지며, 이는 표준 상대론적 기대와 반대되며, 상대성 이론의 기대가 붕괴됨을 시사한다.
• 개방 끈 이론의 산란 진폭은 공간/시간 비완전성에서 예상되는 특성 전부를 포함하고 있으며, 비국소적 및 원리적 성격 행동을 포함한다.
• 끈 이론적 불확도 원리는 관측된 비국소적 효과와 원리적 행동과 깊이 연결되어 있음을 발견하였다.
• 비완전성 모델에서의 레일리 막대 행동은 블랙홀 지평선의 원리적 성격과 매우 유사하며, 비완전성과 지평선 물리학 사이에 근본적인 연결 고리가 있음을 시사한다.
• 병리적으로 보일 수 있는 비국소적 및 비인과적 특성들은 개방 끈 이론의 예측와 일치하며, 이는 실제로 물리적으로 실현 가능할 수 있음을 시사한다.