[论文解读] Machian Time Is To Be Abstracted From What Change?

Edward Anderson|arXiv (Cornell University)|Sep 6, 2012

Quantum Mechanics and Applications参考文献 27被引用 19

一句话总结

本文提出，马赫时间应从局部相关变化的充分总体（STLRC）中抽象出来，将历表时推广以解决量子引力中的时间问题。研究表明，涌现的雅可比-巴尔赫-伯托蒂时间（Jacobi-Barbour-Bertotti time）源于STLRC，提供了半经典的对应物，并作为选择原则，排除基于'任意'或'全部'变化的理论，从而推进了量子引力中的关系性计时。

ABSTRACT

"It is utterly beyond our power to measure the changes of things by time. Quite the contrary, time is an abstraction at which we arrive through the changes of things." Ernst Mach [1]. What change? Three answers to this are `any change' (Rovelli), 'all change' (Barbour) and my argument here for the middle ground of a `sufficient totality of locally relevant change' (STLRC) giving a generalization of the astronomers' ephemeris time. I then use STLRC as a selection principle on existing and new approaches to the Problem of Time in Quantum Gravity. Emergent Jacobi-Barbour-Bertotti time can be interpreted as arising from a STLRC, resolves the classical Problem of Time and has an emergent semiclassical counterpart as regards facing the QM Problem of Time.

研究动机与目标

• 通过将马赫时间重新解释为从局部相关变化中涌现，以解决量子引力中的时间问题。
• 挑战时间计时中'任意变化'和'全部变化'的解释，提出基于局部相关变化的充分总体（STLRC）的中间路径。
• 为量子引力中涌现时间提供概念和物理基础，使其与天文实践和半经典一致性相一致。
• 通过证明其未能充分运用关系性原理，评估并拒绝其他时间计时方案——隐含时间、物质时间、单式度规时间。

提出的方法

• 引入广义局部历表时（GLET）的概念，作为从局部相关变化的充分总体（STLRC）中导出的马赫时间的物理实现。
• 将STLRC框架应用于涌现的雅可比-巴尔赫-伯托蒂（JBB）时间，表明其解决了经典时间问题，并具有半经典对应物。
• 使用GLET作为选择原则，评估并拒绝基于'任意'或'全部'变化的时间计时策略，包括隐含时间、物质时间和单式度规时间。
• 在STLRC框架内重新解释现有方法（如条件概率、记录方案和历史理论），以确保与关系性时间的一致性。
• 证明量子引力中时间的半经典方法与GLET一致，且结合历史-记录-半经典方案与STLRC一致，增强了其基础可行性。
• 主张阿什泰卡尔变量和环量子引力至今仅部分实现了关系性，倾向于'任意变化'而非STLRC所蕴含的完整关系性潜力。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何严格地从物理变化中抽象出马赫时间，以解决量子引力中的时间问题？
• RQ2 为何'任意变化'或'全部变化'的时间解释在量子引力中不充分，无法实现一致的关系性时间？
• RQ3 基于局部相关变化的充分总体（STLRC）的广义局部历表时（GLET）能否作为量子引力中可行且基础的时间概念？
• RQ4 涌现的雅可比-巴尔赫-伯托蒂时间与GLET有何关系？这对半经典区域意味着什么？
• RQ5 现有量子引力时间计时方案在多大程度上可基于STLRC标准被重新解释或拒绝？

主要发现

• 本文确立了时间最好从局部相关变化的充分总体（STLRC）中抽象出来，该方法推广了历表时，避免了'任意'或'全部'变化的极端。
• 从STLRC自然涌现出的雅可比-巴尔赫-伯托蒂（JBB）时间解决了经典时间问题，并具有与已知结果高度一致的半经典对应物。
• GLET框架将'隐含时间'、'物质时间'和'单式度规时间'视为不完整，因为它们依赖于特定而非普遍的变化，而非局部相关变化的充分总体。
• 量子引力中时间的半经典方法被发现与GLET一致，且结合历史-记录-半经典方案被证明与STLRC一致，显著增强了其基础可行性。
• 本文指出，当前在阿什泰卡尔变量和环量子引力中的表述仅部分实现了关系性，因其倾向于'任意变化'而非STLRC所蕴含的完整关系性潜力。
• 对于某些约化相空间模型（RPMs），基于GLET和半经典可观察量的综合方法解释了6/8的时间问题解决方案，显示出强大的解释力。