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曲がった時空上の場の理論

一般に場の量子論においては平坦なミンコフスキー時空における粒子を扱うが、重力の効果を近似的(半古典的)に背景時空(曲がった時空)として導入することにより場の量子論に曲がった時空の効果を近似的に取り入れたものである。
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重力子の影響を背景時空として近似しているため、強い重力場のもとでは時空を完全に量子化したような量子重力理論に修正されるべきである。欠点としては、時空が静的なものであるため完全には相対論的ではない。

ホーキング放射はこの理論のもとで予測された。

一般相対性原理(general principle of relativity): 物理法則は、すべての観測者(加速系にいるいないを問わず)にとって同じでなければならない。
一般共変性原理(principle of general covariance): 物理法則は、すべての座標系において同じ形式でなければならない。(最終的に成立する物理法則はテンソル形式と共変微分で書かれていなければならない)
「慣性系での自由粒子運動は測地線である(inertial motion is geodesic motion)」という原理:物理的な力を受けない粒子の描く世界線(world line)は、時空の時間的(timelike)または光的(null)測地線である。
局所的ローレンツ共変性原理 (local Lorentz invariance):特殊相対性理論の法則は、すべての慣性系の観測者に適用される。
時空は曲がっている(歪んでいる):(重力の発生原因として考える)
時空の曲率は物質に起因する:(アインシュタイン方程式として結びついた)
一般相対性理論成立の歴史上、等価原理 (equivalence principle) はスタートポイントとして考えられたが、以上の原理を満たして構築された一般相対性理論から見直すと、一般相対性原理と運動の測地線原理の2つより帰結されるものである

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2009年06月13日 09:25に投稿されたエントリーのページです。

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