相对性质等离子体的磁克劳修斯

使用第一性原理量子场论方法，我们研究强磁场下相对性质等离子体的剪切和体积黏性。该分析在弱耦合近似下进行，利用已知的 Landau 能级表示下fermion 阻尼率 $\Gamma_{n}(p_{z})$，这些率在强磁场下主要由一对二和二对一过程支配。推导了基于 Kubo 线性响应理论得到的剪切和体积黏性的横向和纵向分量。我们的结果显示，剪切和体积黏性都受磁场引起的显著各向异性影响。在电子-正电子等离子体中，其中弱耦合近似是恰当的，无量纲纵向剪切黏性 $\eta_{\parallel}/T^3$ 随磁场强度迅速增加，而横向分量 $\eta_{\perp}/T^3$ 降低，甚至在足够大的场强时低于 KSS 界限。相反，无量纲纵向和横向体积黏性 $\zeta_{\perp}/T^3$ 和 $\zeta_{\parallel}/T^3$ 最初从小值上升，达到最大值，然后逐渐下降到零。我们发现，体积黏性对声速的纵向和横向分量高度敏感，特别是在高磁场下，这表明其定量值应谨慎解释。我们还计算了额外的横向黏性，这一黏性为负，其大小随磁场强度增加。最后，我们讨论了这些磁克劳修斯结果在 magnetar 物理和强磁场下产生的强相关性 quark-玻色子等离子体中的应用。