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Equivalence principle - from classical particles to quantum wave packets -

等效原理——从经典粒子到量子波包——

基本信息

批准号：
22K03640
负责人：
千葉剛
金额：
$ 1.66万
依托单位：
Nihon University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03640/
关键词：
等価原理重力理論

项目摘要

弱い等価原理（自己重力の無視できる物体の自由落下運動の普遍性）により、時空には局所的に慣性系をとれ、重力は大域的に曲がった時空として実現されることになる。このように等価原理は物質と計量の結合の仕方を規定する。しかしながら、近年の宇宙の加速膨張の発見にともなう宇宙項問題にみられるように、真空のエネルギーも含めて物質と計量が universal に結合しているか疑念が生じてきている。実際、量子重力理論として有望な超弦理論では弱い等価原理が破れる可能性が指摘されている。そこで、弱い等価原理がどこまで正しいのか・どこかで破れている兆候はないのかを、あらゆる手段・方法で解き明かそうとするのが本研究である。令和4年度は特に量子論における等価原理の定式化に注目して研究を行った。時間（秒）はセシウム原子の２つの超微細準位間の遷移振動数の逆数として定義される。したがって、標準時計は「量子力学的な物体」である。最近になって、時計の（特殊）相対論的な固有時間の遅れに対する量子力学的な定式化がなされ、一方の時計の時間が計測された場合のもう一方の時計の時間の相対的な読みの表式が与えられた。そこで、この定式化を弱重力場に拡張し、古典論における重力による固有時間の遅れに対応する量子固有時間の遅れの特定の状態によらない一般公式を導出することに成功した。また、量子時計が重ね合わせの状態にある場合の時間の遅れにおける量子干渉効果についても解析し、干渉項に重力の効果が顕著に現れる条件を見出した。

The principle of weak equivalence (the universality of free falling motion of objects regardless of their own gravity) is related to the inertial system of gravity in large domains. The principle of equivalence and the formulation of the combination of measurement of substances In recent years, the acceleration of the expansion of the universe has been discovered, and the cosmological term has been solved. In fact, quantum gravity theory is expected to break the weak equivalence principle of superstring theory. The principle of equality and weakness is discussed in this paper. In 2004, we conducted research on the formalization of quantum theory. Time (seconds) is defined as the inverse of the number of vibrations transferred between atoms and ultra-fine levels. The standard chronometer is "quantum mechanics". The expression of the intrinsic time of the recent (special) relative theory of time is formulated in quantum mechanics, and the expression of the relative time of one party is measured in the case of the other party. In classical theory, the intrinsic time of gravity is related to the intrinsic time of quantum gravity. The conditions for quantum interference effects to be resolved and for interference effects to be realized in the quantum time meter to be combined with the state of gravity are presented.