Введение
1 Введение в физику кротовых нор 20
1.1 Экскурс в историю 20
1.2 Что называют кротовыми норами? 22
1.3 Геометрия горловины 25
1.3.1 Произвольная статическая горловина 26
1.3.2 Произвольная нестатическая горловина 28
1.4 Статическая сферически симметричная кротовая нора 30
1.4.1 Метрика кротовой норы, выраженная через собственную
радиальную координату 30
1.4.2 Метрика кротовой норы в координатах кривизн 33
1.4.3 Диаграмма погружения 35
1.5 Кротовые норы и проблема нарушения энергетических условий 37
1.5.1 Энергетические условия в общей теории относительности 38
1.6 Кротовые норы и проблема машины времени 46
1.7 Кротовые норы: Библиографический обзор 48
2 Кротовые норы в теории гравитации с классическими материальными полями 58
2.1 Введение 58
2.2 Космологичегжая эволюция кротовых нор в теории гравитации с фантомным скалярным полем 63
2.2.1 Основные уравнения 63
2.2.2 Статическое решение 64
2.2.3 Решение, зависящее от времени 65
2.2.4 Кротовая нора в космологическом окружении 67
2.2.5 Тензор энергии-импульса духового скалярного поля . 70
2.3 Кротовые норы в теории гравитации с фантомной энергией . 72
2.3.1 Основные уравнения 72
2.3.2 Сферически симметричное распределение фантомной энергии 74
2.3.3 Кротовые норы с фантомной энергией 75
2.4 Кротовые норы, поддерживаемые скалярным полем с хиггсовским потенциалом 80
2.4.1 Основные уравнения 81
2.4.2 Кротовые норы и конфигурация типа кинка для скаляр ного поля: Общие результаты 84
2.4.3 Решение с кротовой норой 90
2.5 Доменные стенки в пространстве-времени кротовой норы . 97
2.5.1 Решение с доменной стенкой 97
2.5.2 Доменная стенка в модели кротовой норы 101
2.5.3 Тензор энергии-импульса доменной стенки 103
STRONG Заключение 104
Кротовые норы в теории гравитации с квантованными полями STRONG 108
3.1 Введение 108
3.2 Самосогласованное полуклассическое решение с горловиной в теории гравитации с источником в виде вакуума квантованных полей 111
3.2.1 Приближение Фролова-Зельникова для перенормированного вакуумного среднего значения тензора
энергии-импульса 111
3.2.2 Решение с горловиной в рамках приближения Фролова-Зельникова 112
3.3 Энергия нулевых колебаний скалярного массивного поля в про
странстве-времени кротовой норы 119
3.3.1 Модель кротовой норы с бесконечно короткой горловиной 119 3.3.2 Энергия нулевых колебаний и коэффициенты теплового
ядра 123
3.3.3 Обсуждение 131
3.4 Аналитическое приближение для (0|2|0) в случае массивного скалярного поля в статическом сферически симметричном пространстве-времени 134
3.4.1 Метод ВКБ для построения неперенормированного выражения для (0|^2|0) 134
3.4.2 Перенормированное выражение для (О|02|О) 138
3.4.3 (О|02|О) в пространстве-времени Шварцшильда 142
88
3.4.4 (О|02|О) в пространстве-времени кротовой норы 144
3.5 Однородное приближение 146
3.5.1 Функции Грина 148
3.5.2 Точно решаемые модели 151
3.5.3 Приближение ВКБ для радиальных мод 153
3.5.4 Новое равномерное приближение для радиальных мод 154
3.5.5 Вычисление (О|02|О) с помощью равномерного приближения 161
Заключение 165
Квантовая теория поля в пространствах с замкнутыми времениподобными линиями 167
Введение 167
4.1 Теория поля в многосвязном пространстве-времени 170
4.2 Квантованное комплексное скалярное поле в двумерном пространстве-времени с замкнутыми времениподобными линиями 172
4.2.1 Двумерная модель пространства-времени с хронологическим горизонтом 172
4.2.2 Вакуумный тензор энергии-импульса 173
4.2.3 Поведение тензора энергии-импульса вблизи хронологического горизонта 180
4.3 Комплексное автоморфпое скалярное поле в пространстве Мизнера 184
4.3.1 Пространство Мизнера 184
4.3.2 (0|Г^|0)ге" и (0\фф\0)геп для комплексного скалярного поля в пространстве Мизнера 186
4.3.3 Поведение (0|ТМ„|0) и (0\фф\0) вблизи хронологического горизонта 191
4.4 Рождение частиц вблизи хронологического горизонта 194
4.4.1 Модель пространства-времени 194
4.4.2 Рождение частиц 197
4.5 Квантованные поля в неглобально гиперболических пространствах 206
4.5.1 Проблемы квантовой теории поля в пространствах с замкнутыми времениподобными линиями 208
4.5.2 Модифицированная процедура квантования 212
4.5.3 Функция Адамара и (О|02|О) 216
4.5.4 Метод изображений 219
Заключение 221
Основные результаты и выводы 224
Приложения 231
Литература
