de Sitter 空间中 Unruh-DeWitt 探测器的主方程与普适弛豫时间
高能物理 - 理论
2014-03-27 v5 广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们推导了完全确定任意背景几何中 Unruh-DeWitt 探测器密度矩阵时间演化的主方程。我们应用该方程揭示了 de Sitter 空间的非平衡热力学特征。这推广了早期关于 Bunch-Davies 真空热力学性质的研究，即停留在 Poincare 补丁并与 Bunch-Davies 真空中标量场相互作用的 Unruh-DeWitt 探测器，其行为仿佛处于有限温度的热浴中。在本文中，我们不考虑 Bunch-Davies 真空，而是考虑一类标量场的初始态，对于这类初始态，探测器的行为仿佛处于一个非热力学平衡的介质中，并经历向对应于 Bunch-Davies 真空的平衡态的弛豫。我们给出了计算非平衡过程弛豫时间的方法。我们特别表明，当标量场的初始态为有限过去的瞬时基态时，弛豫时间总是由 de Sitter 空间曲率半径的一半这一普适值给出。我们预期该弛豫时间是 de Sitter 空间固有的非平衡热力学量。
引用
@article{arxiv.1305.0256,
title = {Master equation for the Unruh-DeWitt detector and the universal relaxation time in de Sitter space},
author = {Masafumi Fukuma and Yuho Sakatani and Sotaro Sugishita},
journal= {arXiv preprint arXiv:1305.0256},
year = {2014}
}
备注
41 pages, 10 figures; v2: typos corrected; v3: typos corrected; v4: clarifications and references added; v5: final version appearing in PRD