สถานะโคดามะ
 | บทความนี้เคลือบคลุมหรืออ่านแล้วไม่อาจเข้าใจได้ โปรดปรับปรุงบทความ และอาจมีผู้เสนอแนะเอาไว้ที่หน้าพูดคุยแล้ว (29 กันยายน 2554) |
สถานะโคดามะ (อังกฤษ: Kodama state) นั้น ฮิเดโอะ โคดามะเสนอขึ้นเมื่อ พ.ศ. 2531 [1]โดยใช้ ชุดตัวแปรของอัชเทคาร์ ซึ่งเสนอโดยนักฟิสิกส์ชาวอินเดียชื่อ อเบย์ อัชเทคาร์ (Abay Ashtekar) (ต่อมาตัวแปรนี้ถูกนำมาใช้กับทฤษฎีความโน้มถ่วงควอนตัม และพัฒนามาเป็นทฤษฎีความโน้มถ่วงควอนตัมแบบลูป (Loop Quantum Gravity) หรือ ลูปกราวิตี) แต่ถูกเพิกเฉยเป็นอันมาก เพราะผู้คนเชื่อว่า การที่สมการดังกล่าวว่าด้วยเรื่องอวกาศเวลาเชิงบวก (positive spacetime) กล่าวคือ ระบุว่ามีค่าคงที่จักรวาลเป็นจำนวนบวกนั้น ไม่ตรงกับสิ่งได้สังเกตเห็นกันมา[ต้องการอ้างอิง]
ใน ปี พ.ศ. 2544 ลี สโมลิน ได้เสนอว่า สถานะโคดามะ เป็น สถานะพื้น ที่มีคุณสมบัติ ลิมิตกึ่งคลาสสิก ที่ดี ซึ่งอาจทำให้เราศึกษาพลวัต (dynamics) ของ ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ที่มี ค่าคงที่จักรวาลเป็นบวก หรือเรียกว่า "จักรวาล เดอ ซิตเตอร์" (de Sitter universe) 4มิติ และ กราวิตอน (อนุภาคทางทฤษฎีที่ใช้เป็นสื่อแรงโน้มถ่วงระหว่างมวล) [2]จากทฤษฎีความโน้มถ่วงควอนตัมได้อีกครั้ง (เนื่องจากในปัจจุบันเราไม่สามารถ ศึกษาทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป โดยเริ่มจากทฤษฎีความโน้มถ่วงควอนตัมแบบหนึ่งได้ ซึ่งเราเรียกว่าแบบคาโนนิคัล ทั้งๆที่เราศึกษาไดนามิกส์ของมันในเชิงคลาสสิก ก่อนจะส่งผ่าสู่แบบควอนตัม ทฤษฎีความโน้มถ่วงควอนตัมแบบลูป ก็จัดอยู่ในประเภทนี้ และทฤษฎีความโน้มถ่วงเชิงควอนตัมเหล่านี้เริ่มมาจาก ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป จึงถือว่าเป็นทฤษฎีความโน้มถ่วงควอนตัมแบบไม่ขึ้นอยู่กับพื้นหลัง) เนื่องจากสถานะนี้เป็น คำตอบแบแม่นตรง (exact solution) ของ เงื่อนไขคอนสเตรนท์ (เงื่อนไขที่บังคับตัวแปรอิสระของทฤษฎีบางตัวให้ไม่เป็นอิสระต่อกัน และสมการนี้ถือเป็นสมการการเคลื่อนที่ของทฤษฎีความโน้มถ่วงควอนตัมแบบลูป และแบบคาโนนิคัล) บน"ทฤษฎีความโน้มถ่วงควอนตัม แบบไม่ขึ้นอยู่กับพื้นหลัง"กล่าวคือ ทฤษฎีความโน้มถ่วงควอนตัมที่ไม่ได้ใช้อวกาศเวลาเป็นตัวแปรอิสระเพราะอวกาศเวลาก็มีการเปลี่ยนแปลงสัมพันธ์กับตัวแปรอื่นๆ ทำให้สรุปได้ว่า ทฤษฎีความโน้มถ่วงควอนตัมแบบลูป เป็นทฤษฎีความโน้มถ่วงควอนตัม ที่มีลักษณะกึ่งคลาสสิก (ทฤษฎีที่สมมติให้แรงโน้มถ่วงอธิบายด้วยทฤษฎีคลาสสิก (ไม่มีผลทางควอนตัม) ส่วนอนุภาคและสนามอื่นๆอธิบายด้วยทฤษฎีควอนตัม ตัวอย่างเช่น ทฤษฎีสนามควอนตัมบนอวกาศเวลาโค้ง ผลของทฤษฎีนี้ที่เป็นที่รู้จัก คือ สตีเฟน ฮอว์คิง ใช้คำนวณ เอนโทรปี (ความยุ่งเหยิง) ของหลุมดำ) ที่ถูกต้อง[2]
แต่อย่างไรก็ดี ในปี พ.ศ. 2546 เอดเวิร์ด วิทเทน ตีพิมพ์ เอกสารทางวิชาการชิ้นหนึ่ง เพื่อโต้ตอบ คำเสนอแนะของ ลี สโมลิน โดยกล่าวว่า สถานะโคดามะ นั้นไม่สอดคล้องกับความเป็นจริงในเชิงฟิสิกส์ เนื่องด้วยความที่คล้ายคลึงกับ สถานะหนึ่งในฟังก์ชันคลื่นของ ทฤษฎี เฉิน-ไซมอนส์ (Cherns-Simons theory) ซึ่งได้ผลลัพธ์มีพลังงานเป็นลบ[3]
ต่อมาในปี ในปี พ.ศ. 2549 แอนดรูว์ แรนโดโน (Andrew Randono) ตีพิมพ์ เอกสารทางวิชาการ 2ฉบับ ซึ่งพูดถึงการปฏิเสธนี้ โดยการทำ สถานะโคดามะ ให้อยู่ในรูปทั่วไป[4][5] แรนโดโน ได้สรุปว่า เมื่อทำพารามิเตอร์ของอิมเมียร์ซี (Immirzi paramrter) (ค่าคงที่หลักของทฤษฎีความโน้มถ่วงควอนตัมแบบลูป เปรียบได้กับ ค่าคงที่ของพลังค์ในกลศาสตร์ควอนตัม หรือ ค่าคงที่ฮับเบิล ในจักรวาลวิทยา) ให้อยู่ในรูปทั่วไปซึ่งสามารถเป็นจำนวนจริงได้ ซึ่งถูกกำหนดโดย การเทียบกับค่าเอนโทรปีของหลุมดำและเมื่อนำมาใช้กับสถานะโคดามะ ก็จะสามารถอธิบาย การละเมิดพาริตี ในทฤษฎีความโน้มถ่วงควอนตัมได้ และมีสมบัติ ซีพีทีอินวาเรียนท์ (ความไม่แปรเปลี่ยนเมื่อกลับประจุไฟฟ้า กลับทิศทางของอวกาศ กลับทิศของเวลา ที่เกิดขึ้นในเวลาเดียวกัน),สามารถนอร์มัลไลซ์ (normalize) ได้ และมีสมบัติ ไครอล (chiral) อีกด้วย ซึ่งที่สอดคล้องกับการสังเกตที่ได้จากทฤษฎีความโน้มถ่วง และ ทฤษฎีสนามควอนตัม ทุกประการ[4][5] เขากล่าว่าการสรุปของวิทเทน อยู่บนพื้นฐานที่ว่า พารามิเตอร์ของอิมเมียร์ซี มีค่าเป็นจำนวนจินตภาพ ซึ่งทำให้สมการง่ายขึ้น[4][5]เท่านั้น
นอกเหนือจากนั้น ผลคูณภายในของสถานะโคดามะแบบทั่วไป มีความคล้ายคลึงกับ แอคชันของ แมคโดเวลล์-แมนซูรี ซึ่งเป็นโครงสร้างเชิงคณิตศาสตร์แบบหนึ่ง หรือ ฟอร์มูเลชัน (formulation) หนึ่ง ของทฤษฎีแรงโน้มถ่วง จึงถือว่ามีความน่าสนใจในเชิงทฤษฎี
อ้างอิง[แก้]
- ↑ Hideo Kodama (1988). "Specialization of Ashtekar's Formalism to Bianchi Cosmology". Progress of Theoretical Physics. 80 (6): 1024. Bibcode:1988PThPh..80.1024K. doi:10.1143/PTP.80.1024.
- ↑ 2.0 2.1 Lee Smolin (2002). "Quantum gravity with a positive cosmological constant". arXiv:hep-th/0209079.
- ↑ Edward Witten (2003). "A Note on the Chern-Simons and Kodama Wavefunctions". arXiv:gr-qc/0306083.
- ↑ 4.0 4.1 4.2 Andrew Randono (2006). "Generalizing the Kodama State I: Construction". arXiv:gr-qc/0611073.
- ↑ 5.0 5.1 5.2 Andrew Randono (2006). "Generalizing the Kodama State II: Properties and Physical Interpretation". arXiv:gr-qc/0611074.
 | บทความฟิสิกส์นี้ยังเป็นโครง คุณสามารถช่วยวิกิพีเดียได้โดยการเพิ่มเติมข้อมูล |