刚性旋转下相对论性玻色气体的热力学性质
高能物理 - 唯象学
2024-08-13 v2 高能物理 - 格点
高能物理 - 理论
核理论
摘要
我们研究刚性旋转的相对论性玻色气体的热力学性质。首先，我们推导了旋转复Klein-Gordon场对应的运动方程的解，并利用Fock-Schwinger固有时间方法确定了该模型的自由传播子。利用该传播子，我们随后在零阶和一阶微扰水平上获得了该模型的热力学势。此外，我们计算了该势的非微扰环贡献。我们关注这些表达式对角速度的依赖性，角速度实际上充当化学势。利用该热力学势，我们计算了几个量，包括刚性旋转玻色气体的压强、角动量密度、熵密度、热容、声速和转动惯量，作为温度(T)、角速度(Ω)和耦合常数(α)的函数。我们表明，在高温和大耦合下会出现某些热力学不稳定性。它们表现为上述量的零值和负值，特别是转动惯量和热容。零转动惯量导致在特定T或α下出现超涡旋现象。超涡旋温度(耦合)随耦合(温度)增加而降低。我们还观察到在高温和大α下出现超光速声速。
引用
@article{arxiv.2405.09481,
title = {Thermodynamic properties of a relativistic Bose gas under rigid rotation},
author = {E. Siri and N. Sadooghi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.09481},
year = {2024}
}
备注
V1: 25 pages, 20 figures; V2: Typos corrected, References updated, accepted for publication in PRD