高温热力学的有效场论方法

我们发展了一种有效场论方法，用于计算高温 $T$ 和弱耦合 $g$ 下场论的热力学性质。该有效理论是通过维度约化到玻色子零频模式而得到的三维场论。有效理论的参数可以表示为跑动耦合常数 $g^2(T)$ 的微扰级数。自由能分别分解为动量标度 $T$ 和 $gT$ 的贡献。第一项可以写成 $g^2(T)$ 的微扰级数。如果所有力都在 $gT$ 标度被屏蔽，第二项可以写成从 $g^3$ 阶开始的 $g(T)$ 的微扰级数。有效理论的参数满足重整化群方程，可用于求和 $T/(gT)$ 的首要对数。我们将此方法应用于具有 $\Phi^4$ 相互作用的无质量标量场，计算了自由能至 $g^6 \log g$ 阶，屏蔽质量至 $g^5 \log g$ 阶。