中文

FRG流方程的数值流体动力学:以零维QFT为数值测试用例。II. 熵产生与RG流的不可逆性

统计力学 2022-09-16 v2 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论 流体动力学

摘要

我们证明,将重整化群(RG)流方程重新表述为非线性热方程,对一般RG流的理解具有严重影响。我们通过为零维Z2\mathbb{Z}_2对称模型显式构造熵函数,证明一般非线性扩散方程的耗散特性也同样内置于泛函RG方程中。这使得RG流显式不可逆,在流方程本身层面上揭示了RG变换的半群性质。此外,我们认为RG流的耗散特性、其不可逆性以及RG流期间的熵产生可能与所谓的C\mathcal{C}-/A\mathcal{A}-函数的存在相关联。总体而言,这在所谓的RG时间中引入了一种不对称性——与热力学时间箭头完全类似——并允许将红外作用解释为耗散RG流方程的平衡解。在此框架下,从宏观物理解析微观物理的不可能性是显而易见的。此外,我们将RG流中的不可逆性和熵产生直接与显式数值熵产生相联系,后者在扩散和非线性偏微分方程(PDEs)中显见,并且是分析PDE的标准数学工具。利用精确可解零维Z2\mathbb{Z}_2对称模型,我们显式计算了RG流向红外极限流动期间与PDE总变差非增性质相关的(数值)熵产生。最后,我们讨论了我们的发现的推广及其与C\mathcal{C}-/A\mathcal{A}-定理的关系,以及我们的工作如何有助于未来构造RG流方程的截断,包括求解相应PDE的数值稳定格式。

关键词

引用

@article{arxiv.2108.10085,
  title  = {Numerical fluid dynamics for FRG flow equations: Zero-dimensional QFTs as numerical test cases. II. Entropy production and irreversibility of RG flows},
  author = {Adrian Koenigstein and Martin J. Steil and Nicolas Wink and Eduardo Grossi and Jens Braun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.10085},
  year   = {2022}
}

备注

23 pages, 1 table, 10 figures (plot data included in arXiv source file); Updated, published version