具有恒定w=P/E的奇异物质的热力学

我们考虑状态方程为$P=wE$且$w$恒定的物质，发现它是具有能谱$\epsilon_p\sim p^{wq}$的准粒子理想气体，在$q$维空间中可构成常规物质（当$w>0$时）或奇异物质（当$w<0$时）。特别地，在三维空间中，具有能谱$\epsilon_p=m^4/p^3$的费米子或玻色子理想气体将具有压强$P=-E$。与暗能量相关的奇异物质（满足$E+P<0$）也包含在分析中。我们确定了零温下常规和奇异理想费米气体的性质，并推导了有限温度下其热力学函数的低温展开式。奇异物质的费米能级在零温下低于费米能量，而常规物质的费米能级始终高于费米能量。任何费米子物质的热容总是与温度呈线性关系，但奇异物质具有负熵和负热容。