相对论气体：速度的洛伦兹不变分布

Evaldo M. F. Curado; Carlos E. Cedeño; Ivano Damião Soares; Constantino Tsallis

doi:10.1063/5.0101935

相对论气体：速度的洛伦兹不变分布

统计力学 2022-10-18 v2

作者: Evaldo M. F. Curado , Carlos E. Cedeño , Ivano Damião Soares , Constantino Tsallis

在 arXiv 上查看 ↗ PDF ↗ DOI ↗

摘要

1911年，J"uttner 提出了相对论气体中速度的 Maxwell-Boltzmann 分布的推广。在此，我们希望讨论 J"uttner 概率密度函数（PDF）等内容。在狭义相对论中，速度空间以及随之而来的动量空间都不是平坦的。速度空间对应于具有负曲率的 Lobachevsky 空间。这种曲率在 PDF 中为 Lorentz 因子引入了特定的幂次，从而影响了一维、二维和三维下的 J"uttner 归一化常数。此外，用更方便的变量——快度表示的 J"uttner 分布在能量足够高时在原点处呈现出曲率变化，这与我们对相对论气体的计算动力学模拟不一致。然而，在一维情况下，快度满足简单的可加性定律。这使我们能够通过中心极限定理获得一个新的、Lorentz 不变的 PDF，其在任意能量值下原点处的曲率均不改变，并且与我们的计算动力学模拟数据相吻合。同时，我们还对由轻粒子和重粒子组成的一维相对论气体进行了广泛的第一性原理模拟。

关键词

相对论气体洛伦兹分布 Jüttner分布 Lobachevsky空间快度计算动力学模拟

引用

@article{arxiv.2210.05032,
  title  = {Relativistic Gas: Invariant Lorentz Distribution for the velocities},
  author = {Evaldo M. F. Curado and Carlos E. Cedeño and Ivano Damião Soares and Constantino Tsallis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.05032},
  year   = {2022}
}

备注

9 pages, 2 figures

相对论气体：速度的洛伦兹不变分布

摘要

关键词

引用

备注

相关论文