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The Problem of Time: Quantum Mechanics Versus General Relativity
Dieses Buch ist eine Abhandlung über Zeit und über die Unabhängigkeit des Hintergrunds in der Physik. Zunächst wird erörtert, wie die Zeit in jedem anerkannten Paradigma der Physik aufgefasst wird: Newtonsche, spezielle Relativitätstheorie, Quantenmechanik (QM) und allgemeine Relativitätstheorie (GR).
Darüber hinaus werden erhebliche Unterschiede zwischen dem, was in der QM und in der GR unter Zeit verstanden wird, aufgedeckt. Aus diesen Unterschieden ergibt sich das Zeitproblem: Neun miteinander verknüpfte Facetten, die sich ergeben, wenn man versucht, das QM- und das GR-Paradigma gleichzeitig zu behandeln, wie es insbesondere für eine vom Hintergrund unabhängige Theorie der Quantengravitation erforderlich ist. Ein beträchtlicher Teil der aktuellen Quantengravitationsprogramme - z.
B.
geometrodynamische und Schleifen-Quantengravitationsansätze zur Quanten-GR, Quantenkosmologie, Supergravitation und M-Theorie - sind in diesem Sinne hintergrundunabhängig. Das Grundlagenthema dieses Buches ist daher auch von praktischer Relevanz für die weitere Entwicklung von Quantengravitationsprogrammen.
Dieses Buch zeigt darüber hinaus, dass acht der neun Facetten des Zeitproblems bereits bei der Betrachtung der Hintergrundunabhängigkeit in der klassischen (und nicht der Quanten-) Physik auftreten. Durch diese Entwicklung und die Interpretation der Gestalttheorie als Modell für die Hintergrundunabhängigkeit etabliert dieses Buch die Hintergrundunabhängigkeit weiter als Studiengebiet. Zur Veranschaulichung dieser Punkte werden sowohl die hintergrundunabhängige Mechanik als auch Minisuperspace-Modelle (räumlich homogen) der GR und deren Störungen verwendet.
Die verschiedenen Facetten des Zeitproblems, so wie sie bisher formuliert wurden, behindern sich gegenseitig in ihren Lösungsversuchen. In diesem Buch wird erläutert, wie nach verschiedenen Rekonzeptualisierungen der Facetten und Umformulierungen ihrer mathematischen Umsetzung dennoch eine lokale Lösung des Zeitproblems erreicht werden kann. In sich geschlossene Anhänge zu mathematischen Methoden für die grundlegende und fundamentale Quantengravitation sind enthalten.
Schließlich wird in diesem Buch dargelegt, wie sich die Supergravitation als Realisierung der Hintergrundunabhängigkeit erfrischend von der GR unterscheidet und was Hintergrundunabhängigkeit auf der topologischen Ebene und darüber hinaus bedeutet.
| ISBN: | 9783319588469 |
| Autor: | |
| Verlag: | |
| Sprache: | Englisch |
| Einband: | Hardcover |
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