具有有限自旋密度的 Dirac 费子在 boost 不变流体中的精确平均值

我们研究了具有有限规范自旋势的非相互作用 Dirac 费子的 boost 不变、非平衡流体。我们在 Milne 坐标中求解 Dirac 方程，精确对非平衡密度算符进行对角化，并计算配分函数以及相关可观测量的平均值，包括自旋极化、能量密度、纵向和横向压强、自旋密度以及自旋扭矩，即自旋非守恒的来源。我们发现有限自旋势下的配分函数的解析表达式，并在所讨论的系统中数值表明，与热力学函数之间的热力学关系成立。我们表明，在 boost 不变系统中，剪切引起的极化和自旋霍尔效应均不存在，只有当自由理论中存在有限自旋势时，才会产生非零极化。我们在某些特定情况下获得自旋极化关于自旋势的解析表达式，其他情况下在有限自旋势下对其精确平均值进行数值计算。我们的结果在相对论性自旋流体力学和夸克-夸子等离子体现象学的背景下进行了讨论。