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动力系统粒子产生率:基于路径积分方法的研究

广义相对论与量子宇宙学 2025-06-06 v2 高能物理 - 理论

摘要

本文利用费曼路径积分形式在有效作用量框架下,研究了在动力学(Vaidya)时空中发生的粒子创建率。我们考察了三种不同的质量函数,每种函数都代表不同的动力学几何:(i) m(v,r)=μvm(v,r)=\mu v,(ii) m(v,r)=μv+νrm(v,r)=\mu v +\nu r,以及(iii) m(v,r)=μvμ2v22rm(v,r)=\mu v -\frac{\mu^2 v^2}{2r},其中 μ\muν\nu 为满足所有已知能量条件的正常数。我们分析了在动力学视界区域的粒子产生率,结果显示在所有情况下都呈现出初始的高产生率,随后迅速下降。此外,我们通过计算每个情景的表面引力和相应的Hayward-Kodama温度来探讨其热力学性质。图表展示了三种情况下表面引力随时间变化的特征,为理解该系统的热力学演化提供了洞见。我们的研究探讨了背景几何与粒子创建过程之间的联系,将其置于曲线时空中的量子场论更广泛的背景中。Vaidya几何的非平稳性被突出表现为检验粒子创建动态方面的有价值框架。这一深入分析增强了我们对曲线时空中量子过程的理解,并可能为热力学和引力坍缩研究提供相关见解。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.12436,
  title  = {Particle production rate for a dynamical system using the path integral approach},
  author = {Samit Ganguly and Narayan Banerjee and Abhijit Bhattacharyya and Goutam Manna},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.12436},
  year   = {2025}
}

备注

16 pages, 6 figures, Accepted from Physical Review D