有限超流下相对论性超流体的流体动力学与不稳定性

我们研究了具有非零超流速度的相对论性超流体的线性响应。对于足够大的超流，通过推迟格林函数的一个极点穿越到复频率平面的上半部分，会产生不稳定性。我们证明，这是由局域热力学不稳定性引起的，即当静态磁化率矩阵（自由能的二阶导数）的一个本征值发散并改变符号时。不稳定性发生的条件是 $\partial_{\zeta}(n_s\zeta)=0$，其中 $\zeta$ 是超流速度的模，$n_s$ 是超流体密度。对于非相对论性超流体（如氦-4）的朗道不稳定性，也与该判据的非相对论性版本一致。然后，我们转向规范/引力对偶，并证明这个热力学不稳定性判据同样适用于强耦合超流体。在此过程中，我们通过全息方法计算了若干描述流体动力学区域中偏离平衡态的输运系数，并证明了对偶平面黑洞的无能隙准正规模式与超流体流体动力学所预测的模式相匹配。