- Quantum Gravity Phenomenology: Thermal Dimension of Quantum Spacetime, Casuality and Momentum Conservation from Relative Locality
- Fenomenologia di gravità quantistica: dimensione termale dello spaziotempo quantistico, causalità e conservazione del momento dalla località relativa
- Brighenti, Francesco <1988>
Subject
- FIS/02 Fisica teorica, modelli e metodi matematici
Description
- The original results presented in this thesis regard two very common topics of discussion in the quantum gravity debate: the dynamical dimensional reduction of spacetime and locality in quantum gravity regime. The dimensionality of quantum spacetime is often understood in terms of the spectral dimension; here, a different notion of dimensionality, the thermal dimension, is proposed. I discuss its physical properties in relation to those of the spectral dimension through the study of specific models of quantum gravity, including preliminary results obtained in the case of models with relative locality. I show that, in those cases where the spectral dimension has puzzling properties, the thermal dimension gives a different and more meaningful picture. The statistical mechanics developed to define the thermal dimension is applied also to the study of the production of primordial cosmological perturbations assuming a running Newton constant and Rainbow gravity. Concerning locality, I study in particular the theory of Relative Locality, a theoretical framework in which different observers may describe the same event as being local or non-local, depending whether it happens in the origin of their reference frame or far away from it, respectively. I show that requiring that locality is relative is enough to guarantee the objectivity of cause-effect relation in chains of events, the absence of causality-violating loops and processes violating the law of conservation of momentum.
- I risultati originali presentati in questa tesi riguardano due argomenti di discussione molto comuni nel dibattito sulla gravità quantistica: la riduzione dimensionale dinamica dello spaziotempo e la località nel regime di gravità quantistica. La dimensionalità dello spaziotempo quantistico viene spesso descritta in termini della dimensione spettrale; qui viene proposta una nuova nozione di dimensione, la dimensione termale. Discuto le sue proprietà fisiche in relazione a quelle della dimensione spettrale attraverso lo studio di modelli specifici di gravità quantistica, comprendendo anche risultati preliminari ottenuti nel caso di modelli con località relativa. Mostro che , in quei casi in cui la dimensione spettrale ha proprietà bizzarre, la dimensione termale fornisce un quadro diverso e più significativo. La meccanica statistica costruita per definire la dimensione termale è applicata anche allo studio della produzione delle perturbazioni cosmologiche primordiali, assumendo che costante di Newton dipenda dall'energia e la gravità "Rainbow". Per quanto riguarda la località, studio in particolare la teoria delle Località Relativa, un paradigma teorico in cui diversi osservatori possono descrivere uno stesso evento come locale o non locale, a seconda se questo avviene nell'origine del loro sistema di riferimento o lontano dall'origine, rispettivamente. Mostro che richiedere che la località sia relativa è sufficiente a garantire l'oggettività della relazione di causa-effetto in catene di eventi, l'assenza di processi che violano la causalità e di processi che violano la conservazione del momento.
Date
- 2017-03-03
Type
- Doctoral Thesis
- PeerReviewed
Format
- application/pdf
Identifier
urn:nbn:it:unibo-20770
Brighenti, Francesco (2017) Fenomenologia di gravità quantistica: dimensione termale dello spaziotempo quantistico, causalità e conservazione del momento dalla località relativa, [Dissertation thesis], Alma Mater Studiorum Università di Bologna. Dottorato di ricerca in Fisica