刚体转动相对论玻色气体中的玻色-爱因斯坦凝聚

我们研究了自由玻色气体在刚体转动下的玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）。目的是探讨转动对与 BEC 相关的热力学量的影响，包括玻色-爱因斯坦（BE）转变温度和凝聚分数。我们首先在自由带电 Klein-Gordon 场的拉格朗日密度中引入转动，并确定了在有限温度、化学势和有限角速度下相应的巨正则配分函数。假设缓慢转动，我们以相应的逸度表示，导出了非相对论和极端相对论极限下自由玻色气体的压强、能量、粒子数和角动量密度的解析表达式。随后我们聚焦于 BEC 现象。我们计算了仅包含粒子的缓慢转动玻色气体中 BEC 转变的临界温度和凝聚分数。我们的发现表明，与不转动的玻色气体相比，转动气体中 BE 转变相关的临界指数更低。我们还在上述极限下确定了转动玻色气体的逸度，并考察了在临界温度上下转动如何影响其对温度的依赖性。通过分析这些温度下的热容行为，我们证明了在非相对论玻色气体中，转动将 BE 相变的性质从连续相变转变为不连续相变。总体而言，我们发现转动下的非相对论玻色气体行为与极端相对论极限下的不转动玻色气体相似。