The Spacetime Metric

Profil

Lawrence H. Ford

Profesor emerytowany fizyki i astronomii na Uniwersytecie Tufts

Ford bada pola kwantowe, grawitację i fluktuacje próżni. W pracach z Thomasem Romanem wyprowadza nierówności kwantowe ograniczające energię ujemną przy określonych założeniach dotyczących pola i czasoprzestrzeni. Wspólnie z Michaelem Pfenningiem zastosował takie ograniczenia do geometrii Alcubierrego, wskazując w tym modelu surowe ograniczenia energii ujemnej i grubości ściany.

Afiliacje

  • Tufts University, Department of Physics and Astronomy (emeritus)

Kanały

Bibliografia

Obecność w bibliografii nie oznacza autorstwa. Informacje o autorstwie i udziale podano osobno.

Opublikowane wpisy bibliograficzne: 4. Wyświetlane wpisy 1–4 z 4.

  1. Pozycja ujęta w bibliografii

    Praca naukowa · 1995

    Averaged Energy Conditions and Quantum Inequalities

    1. L. H. Ford(Autorstwo)
    2. Thomas A. Roman(Autorstwo)

    L. H. Ford i Thomas Roman łączą uśrednione słaby i zerowy warunek energetyczny z nierównościami kwantowymi, czyli ograniczeniami ujemnej energii w duchu zasady nieoznaczoności. Badają skwantowane swobodne bezmasowe pole skalarne w płaskiej czasoprzestrzeni o dwóch i czterech wymiarach. We dwuwymiarowym wszechświecie ze zwartym kierunkiem przestrzennym ograniczają różnicę między gęstością energii dowolnego stanu kwantowego a gęstością energii próżni Casimira. Ta różnica spełnia uśrednione warunki energetyczne, co zaskakuje, bo sama próżnia Casimira nie spełnia ani nierówności kwantowych, ani warunków uśrednionych. Takie nierówności różnicowe mogą ograniczać, jak bardzo warunki energetyczne mogą być łamane ponad tło, takie jak próżnia Casimira.

  2. Pozycja ujęta w bibliografii

    Praca naukowa · 1997

    Restrictions on Negative Energy Density in Flat Spacetime

    1. L. H. Ford(Autorstwo)
    2. Thomas A. Roman(Autorstwo)

    L. H. Ford i Thomas Roman wychodzą od tego, że pola kwantowe mogą mieć w punkcie ujemną gęstość energii, jak w efekcie Casimira i w świetle ściśniętym. Ich wcześniejsze ograniczenie dla bezmasowego pola skalarnego określa, jak duża i jak długa może być ujemna gęstość energii widziana przez dowolnego obserwatora inercjalnego, na wzór zasady nieoznaczoności. Artykuł podaje znacznie prostsze wyprowadzenie oparte na modach fal płaskich zamiast fal sferycznych. Wyprowadzają podobne ograniczenia typu nierówności kwantowych dla pola elektromagnetycznego i masywnego pola skalarnego w płaskiej czasoprzestrzeni dwu- i czterowymiarowej. Zasada nieoznaczoności energia-czas nie jest założeniem tych ograniczeń.

  3. Pozycja ujęta w bibliografii

    Praca naukowa · 1999

    The Quantum Interest Conjecture

    1. L. H. Ford(Autorstwo)
    2. Thomas A. Roman(Autorstwo)

    L. H. Ford i Thomas Roman badają ograniczenia, jakie kwantowa teoria pola nakłada na ujemną energię, którą dopuszcza lokalnie, lecz ogranicza co do wielkości i zasięgu. Nierówności kwantowe wymagają, by po impulsie ujemnej energii nastąpił kompensujący impuls dodatni, oddalony o czas odwrotnie proporcjonalny do ich amplitudy. Ich hipoteza kwantowych odsetek dodaje, że dodatni impuls musi nadkompensować o wielkość rosnącą wraz z odstępem. Dowodzą jej dla bezmasowych pól skalarnych w płaskiej czasoprzestrzeni dwu- i czterowymiarowej i pokazują, że wynika z nierówności kwantowych. Krótko mówiąc, pożyczkę ujemnej energii trzeba spłacić z odsetkami rosnącymi z jej wielkością lub czasem trwania, co ilustrują impulsy od poruszającego się lustra.

  4. Pozycja ujęta w bibliografii

    Praca naukowa · 1997

    The unphysical nature of 'Warp Drive'

    1. Michael J. Pfenning(Autorstwo)
    2. L. H. Ford(Autorstwo)

    Pfenning i Ford badają ujemną energię wymaganą przez metrykę Alcubierre’a, stosując nierówności kwantowe dla swobodnego, bezmasowego pola skalarnego. Wykorzystują ograniczenie z płaskiej czasoprzestrzeni dla czasów próbkowania znacznie krótszych od lokalnej skali krzywizny, zamiast dokładnie rozwiązywać teorię pola w zakrzywionej geometrii. Dla reprezentatywnego wyboru czasu próbkowania granica grubości ściany wynosi około stu długości Plancka pomnożonych przez prędkość bańki wyrażoną w jednostkach prędkości światła. Przykładowa bańka o promieniu stu metrów wymaga ujemnej energii o wartości bezwzględnej znacznie przekraczającej energetyczny równoważnik masy widzialnego wszechświata. Zwiększenie prędkości pozwala na grubsze ściany, lecz podnosi także oszacowaną całkowitą energię. Autorzy wnioskują, że makroskopowe bańki do przewozu ludzi w tym modelu wymagają nieosiągalnej ujemnej energii, również przy prędkościach mniejszych od prędkości światła.