量子真空摩擦的能量学：场涨落

量子涨落可以对一个中性但可极化的粒子产生摩擦力，并使其辐射能量，即使该粒子在充满黑体辐射的自由空间中运动，且不与任何表面或其他物体接触或靠近。我们探索了这样一个在真空中匀速运动的粒子的能量学，延续了我们之前对量子摩擦的研究。粒子的内禀极化率在被辐射修饰前被认为是纯实的。这样就能保证粒子处于非平衡稳态(NESS)，即它以相同的速率吸收和发射能量。我们首先在黑体辐射的静止系中，从第一性原理，即麦克斯韦-亥维赛方程和洛伦兹力定律，计算了作用在粒子上的量子摩擦功率和力。然后，我们提供了一种更简单的方法，利用虚功原理在粒子的静止系中获得相同的量。两种方法的等价性得到了说明。我们推导出的量子真空摩擦功率和力的公式是完全相对论性的，并适用于有限温度。在 NESS 中，作用在粒子上的量子真空摩擦力被证明是一个真正的阻力，与极化率模型和粒子的极化状态无关。最后，我们给出了金原子所受量子真空摩擦的估计，并评论了探测此类量子真空摩擦效应的可行性。