声子、旋子与引力的相互作用

我们为处于零温超流体中的一般粒子引入了一种有效的点粒子作用量。该作用量描述了粒子在平衡态介质中的运动，以及它们与声波和一般流体流动的耦合。虽然我们重点关注声子和旋子等元激发，但我们的形式体系也适用于宏观物体，例如涡旋环和与长波流体模式相互作用的刚体。在我们的方法框架内，我们重现了使用纯场论描述声子所预言的声子衰变和声子-声子散射。我们还修正了朗道和哈拉特尼科夫关于旋子-声子散射的经典结果。最后，我们讨论了声子和旋子如何与引力耦合，并证明前者倾向于漂浮，而后者倾向于下沉，但轨迹相当奇特。我们的形式体系可以很容易地扩展，以包含（广义）相对论效应以及与额外物质场的耦合。因此，它可能与中子星物理和轻暗物质探测等多种领域相关。