运动系统的相对论量子热力学

我们分析了以恒定速度运动的轨迹中与静态热浴相互作用的量子系统的热力学。后者由热态中的无质量标量场建模。我们考虑了运动系统与环境热浴的两种不同耦合：Unruh-DeWitt型耦合以及涉及场时间导数的耦合。我们推导了运动量子系统约化动力学的主方程。其形式与量子光学主方程相同，但具有依赖于速度的不同系数。该主方程对每种耦合类型均有唯一渐近态，并由定义良好的热流概念刻画。我们对热力学第二定律的分析得出了一个令人惊讶的等价性：运动热浴在物理上等价于一组静止热浴的混合，其中每个热浴具有不同温度。温度并不存在唯一的洛伦兹变换规则。我们提出，热力学态的洛伦兹变换在由标准热力学空间的凸包所获得的扩展热力学空间中是良好定义的。