“经典”流体中的热化与可能的量子弛豫时间:理论与实验
统计力学
2015-09-08 v9 高能物理 - 唯象学
高能物理 - 理论
量子物理
摘要
物质系统中的量子效应通常在低能下显著,而在高温下变得微不足道。我们发现,或许反直觉的是,某些量子效应可能遵循相反的路径,即在“经典”液相中外推至高温时变得尖锐。在本工作中,我们提出了关于弛豫(及热化)时间的基本量子界限,通过考虑此类可能的基本量子时间尺度来检验动理学理论,发现了连接半经典动力学、热力学与普朗克常数的新普遍等式,并计算了流关联函数。我们的分析表明,平均而言,一般液体的外推高温动力粘度可能趋向于由粒子数密度 与普朗克常数 的乘积所设定的值。我们将这一理论结果与对 23 种金属流体集合的实验测量进行了比较,情况确实如此。这些液体中每一种的外推高温粘度 除以(针对每种流体除以其 值)趋向于一个高斯分布,其集合平均值接近于 1,误差大小为 。受本征态热化假说(Eigenstate Thermalization Hypothesis)启发,我们提出了最低平衡温度与熔化温度或液相线温度之间的关系,并讨论了关于不存在有限温度“理想玻璃”转变的可能推论。我们提出了一个关于一般温度下玻璃粘度的普遍量子力学推导。我们援引类似的思想来讨论其他输运性质,并展示了包括电阻率饱和和线性 电阻率在内的简单行为如何能非常自然地出现。我们的方法表明,流体动力学中可能存在最小的时间滞后。
引用
@article{arxiv.1409.1915,
title = {Thermalization and possible quantum relaxation times in "classical" fluids: theory and experiment},
author = {Z. Nussinov and F. Nogueira and M. Blodgett and K. F. Kelton},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.1915},
year = {2015}
}
备注
39 pages, 9 figures. Comments will be welcomed