論文の概要: Emergence of Entropic Time in a Tabletop Wheeler-DeWitt Universe

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.07745v1
• Date: Tue, 09 Sep 2025 13:47:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-10 14:38:27.337555
• Title: Emergence of Entropic Time in a Tabletop Wheeler-DeWitt Universe
• Title（参考訳）: テーブルトップホイーラー・デウィット宇宙におけるエントロピー時間の発生
• Authors: Giovanni Barontini,
• Abstract要約: 我々は、よく分離された原子Bose-Einstein凝縮体によって構成される類似のWheeler-DeWittミニユニバースを実装した。 実際の宇宙のホイーラー・デウィットフレームワークと正確に類似して、我々のシステムは有意義な時間変数から定義する根本的な問題を持っている。 明るいセクターにおける凝縮体のハミルトニアンは、正準超空間モデルにおけるハミルトニアンと類似していることが示される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We implement an analogue Wheeler-DeWitt mini-universe constituted by a well-isolated atomic Bose-Einstein condensate in a time-independent conservative potential. In exact analogy with the Wheeler-DeWitt framework for the actual universe, our system has the fundamental problem of defining from within a meaningful time variable over which to order the events. Here, we partition the mini-universe into a bright and a dark sector, enabling entropy exchange between them through a potential barrier. We show that the Hamiltonian of the condensate in the bright sector is analogous to the one in canonical minisuperspace models. We define an entropic time and show with experimental data that it is robustly monotonic even when the bright sector undergoes several cycles that begin with a 'big bang' and end with a 'big crunch'. By tuning the barrier height, we control the rate of entropy production and thus the speed of the emergent entropic time and the dynamics of the bright universe. We finally derive an entropic time-dependent Schroedinger equation that could be considered as a generalization of the standard one, and use it to reproduce our data. This work experimentally validates the proposition that time in quantum cosmological models may not be fundamental, but instead emerges from thermodynamic gradients, while establishing a concrete experimental platform for evaluating several aspects of quantum gravity theories.
• Abstract（参考訳）: 我々は、よく分離された原子Bose-Einstein凝縮体によって構成される類似のWheeler-DeWittミニユニバースを、時間非依存の保守ポテンシャルで実装する。 実際の宇宙に対するWheeler-DeWittフレームワークと正確に類似して、我々のシステムはイベントを順序付けする意味のある時間変数内から定義する根本的な問題を持っている。 ここでは、ミニユニバースを明るく暗いセクターに分割し、潜在的な障壁を通してそれらの間のエントロピー交換を可能にする。 明るいセクターにおける凝縮体のハミルトニアンが、正準超空間モデルにおけるハミルトニアンと類似していることが示される。 我々は、エントロピー時間を定義し、明るいセクターが「ビッグバン」から始まり「ビッグランチ」で終わる複数のサイクルを経たとしても、強固に単調であることを示す実験データで示す。 障壁の高さを調整することにより、エントロピー生成の速度を制御し、即時エントロピー時間と明るい宇宙のダイナミックスを制御する。 最終的にエントロピックな時間依存シュレーディンガー方程式が導出され、標準方程式の一般化と見なされ、それをデータ再生に利用する。 この研究は、量子宇宙論モデルにおける時間は基本的なものではなく、代わりに熱力学的勾配から生じるという仮説を実験的に検証し、量子重力理論のいくつかの側面を評価するための具体的な実験プラットフォームを確立した。

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