論文の概要: Emergence of Gravitational Potential and Time Dilation from Non-interacting Systems Coupled to a Global Quantum Clock

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.01263v2
• Date: Thu, 16 Oct 2025 20:34:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-20 20:17:34.277145
• Title: Emergence of Gravitational Potential and Time Dilation from Non-interacting Systems Coupled to a Global Quantum Clock
• Title（参考訳）: グローバル量子クロックに結合した非相互作用系からの重力ポテンシャルと時間拡張の出現
• Authors: Ashmeet Singh, Oliver Friedrich,
• Abstract要約: 我々は、時間を量子自由度として扱うことにより、Page-Woottersの量子力学の定式化における重力バック反応を研究する。 我々はまた、再正規化の特徴を明らかにし、高エネルギーの分散を軟化させ、重畳中の粒子が重力時間拡張に量子補正をもたらす可能性を示唆している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.02864713389096699
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We study gravitational back-reaction within the Page-Wootters formulation of quantum mechanics by treating time as a quantum degree of freedom. Our model introduces a distinction between global coordinate time, represented as a relational quantum observable, and proper time, measured by internal quantum degrees of freedom of physical systems. By coupling mass-energy with coordinate time through a Wheeler-DeWitt-like constraint, we demonstrate the natural emergence of gravitational time dilation. In the presence of a massive object this agrees with time dilation in a Schwarzchild metric at leading order if the interaction strength is taken to be representative of the gravitational coupling $G$. Additionally, when two particles independently couple to the time coordinate, a Newtonian gravitational interaction arises in the low-energy limit, showing how gravitational potential can emerge from non-interacting quantum systems. Our approach also reveals renormalization features, potentially softening high-energy divergences and suggesting that particles in superposition might introduce quantum corrections to gravitational time dilation.
• Abstract（参考訳）: 我々は、時間を量子自由度として扱うことにより、Page-Woottersの量子力学の定式化における重力バック反応を研究する。 本モデルでは,物理系の量子自由度で測定された,関係量子観測可能な大域座標時間と適切な時間とを区別する。 ホイーラー・デウィットのような制約を通して、質量エネルギーと座標時間とを結合することにより、重力時間拡張の自然発生を実証する。 質量物体の存在下では、相互作用強度が重力結合の$G$を表すとすると、これはシュワルツシルト計量の先行順序での時間拡張と一致する。 さらに、2つの粒子が時間座標に独立に結合すると、ニュートンの重力相互作用は低エネルギーの極限で発生し、非相互作用量子系から重力ポテンシャルがどのように出現するかを示す。 我々はまた、再正規化の特徴を明らかにし、高エネルギーの分散を軟化させ、重畳中の粒子が重力時間拡張に量子補正をもたらす可能性を示唆している。

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