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物质主导宇宙中光子的玻色-爱因斯坦凝聚

宇宙学与河外天体物理 2014-12-31 v1

摘要

1914年,Planck 引入了白体的概念。自然界中已知不存在真正的白体。我们假设最后散射后的宇宙是一个理想的白体,它包含极大量的热光子且处于极高温度。在量子统计力学框架内研究了理想白体中光子的玻色-爱因斯坦凝聚。计算表明转变温度 TcT_c 是光子数密度 nn 的单调递增函数。在有限温度下,我们发现凝聚分数 N0(T)/NN_0(T)/N 随着温度从零增加到转变温度 TcT_c 而从1连续减小到零。进一步,我们研究了理想白体的辐射特性。发现在 T<TcT<T_c 的凝聚区域,白体辐射的谱强度 I(ω,T)I(\omega,T) 与黑体辐射的 Planck 定律相同。

关键词

引用

@article{arxiv.1412.8579,
  title  = {Bose-Einstein condensation of photons in the matter-dominated universe},
  author = {Ze Cheng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1412.8579},
  year   = {2014}
}