非平庸背景中的粒子传播：量子场论方法

本文的基本目的是从量子场论的观点研究粒子和准粒子在非平庸背景中的传播。所谓“非平庸背景”，我们指的是闵可夫斯基时空中的非真空态或弯曲时空中的任意态。从平坦时空的情况出发，使用不同于传统基于平均场技术的两种方法分析了粒子和准粒子传播的基本性质：一方面，显式构造了与准粒子激发对应的量子态；另一方面，分析了两点传播子的谱表示。两种方法得出了相同的结果：准粒子的能量和衰变率分别由推迟自能的实部和虚部决定。这些一般结果被应用于两个特定的量子系统：第一，浸没在热引力子浴中的标量粒子；第二，简化的原子模型，借此机会与其他统计和第一量子化方法建立联系。在论文的第二部分，结果被推广到弯曲时空。利用准局域准粒子概念，恢复了平坦时空的结果。在宇宙学中，在绝热近似下，有可能超越平坦时空的结果并发现由宇宙膨胀引起的额外效应。分析了宇宙学诱导的效应，发现由于宇宙膨胀，可能存在对粒子衰变的额外贡献。在德西特情况下，这种额外贡献与平坦时空中在相应德西特温度下的热浴中的衰变率相一致。