相对论性超流体中的流体动力学涨落

作为Nambu-Goldstone模的Kelvin模沿着超流涡旋和相对论弦：有限体积尺寸效应

Kelvin modes as Nambu-Goldstone modes along superfluid vortices and relativistic strings: finite volume size effects

通过构造Kelvin模和平移零模的低能有效理论，分别研究了超流体中沿量子涡旋和相对论整体弦激发的Kelvin模和平移零模以及相对论场论.我们发现，只有在无限体积极限下，它们才成为精确的无隙Nambu-Goldstone模。另一方面，在相对论理论中，我们发现在有限体积系统中，存在一个假想的质量能隙，导致了在临界波长以上的快子不稳定性。我们还发现在非相对论理论中，波长大于某个临界值的开尔文模的传播方向与波长较短的开尔文模的传播方向相反，这与传统的理解相反。Nambu-Goldstone模的数量也使相对论和非相对论理论的Nielsen-Chadha不等式的相等性饱和。

从场论到相对论性超流体的流体力学

From Field Theory to the Hydrodynamics of Relativistic Superfluids

超流体的流体动力学描述通常基于双流体图像。在本论文中，我们从复标量量子场论的微观物理出发，推导出了这种相对论性双流体系统的基本性质。为了得到所有非耗散流体力学量的场论变量的解析结果，计算首先进行了低温和弱耦合近似。在第二步中，应用2粒子不可约形式主义：该形式主义允许对低于临界温度的所有温度的流体动力学参数进行数值评估。此外，还研究了两种耦合超流体的系统。作为应用，计算了存在超流时第一和第二声速。结果表明，第一（二）声从低温时的密度（温度）波演变为高温时的温度（密度）波。这种角色互换的超相对论和近非相对论系统的零和非零超流。在这篇论文中进行的研究是一个非常普遍的性质，因为人们没有指定的系统，微观场论是一个有效的描述。作为特例，讨论了致密夸克中的超流性和致密星中的核物质。

关于反常超流流体动力学

On the anomalous superfluid hydrodynamics

Son和Surówka已经证明，具有整体U（1）对称性的流体动力学异常的存在可以诱导涡流和磁流。感应电流是唯一确定的异常从存在的熵流与非负的散度。在这项工作中，我们将分析扩展到U（1）对称性自发破缺的流体力学，即U（1）超流流体力学。我们发现，所有可能的一阶梯度校正是由五个任意函数确定的，熵流包含一个任意函数。此外，应力张量不接收来自与磁场成比例的项的校正。

相对论超流体中第一和第二声的角色互换

Role reversal in first and second sound in a relativistic superfluid

本文用自洽场论方法讨论了任意温度、任意化学势和任意（均匀）超流条件下的相对论超流性。我们的出发点是一个具有$φ^4$相互作用的复标量场，我们在Hartree近似下计算了2粒子不可约有效作用量。有了这个微观基础理论，我们可以得到超流的双流体图像，并计算出超流密度和夹带系数等性质，在所有温度低于超流的临界温度。我们计算的临界速度，考虑到充分的自洽效应的温度和超流的准粒子色散。我们还讨论了第一和第二声音模式以及第一（第二）声音如何从低温下的密度（温度）波演变为高温下的温度（密度）波。这种角色互换的研究超相对论和近非相对论系统的零和非零超流。对于非零的超流，我们也观察到一个角色反转的声波的方向的函数。

旋转相对论超流体

Rotating relativistic superfluid

考虑超流体在圆柱形容器中的旋转，得到了相对论性的物态方程和与光速相当的速度。在自由能最小的条件下，导出了运动的运动方程。它承认一个解析解，里面的固体旋转和容器壁附近的无旋运动，提供涡旋量子相对于粒子静止质量不是非常高，这是满足真正的天体物理对象。容器的相对论速度和相对论状态方程导致容器内固体运动的角速度与容器运动的角速度存在偏差。固体和无旋运动之间的边界也充分移动，导致超流和正常物质的总角动量之间的差异。

具有自发对称性破缺的两种耦合相对论超流体的研究

Study on Two Coupled Relativistic Superfluids with Spontaneous Symmetry Breaking

本文利用Poisson括号方法研究了两个具有自发U（1）对称破缺的耦合相对论超流体。通过构造热量与场量之间的转换器，得到了系统的运动方程。这些方程在双组分超流理论的框架下描述了系统，并提供了一个清晰的图像，明确地联系对称性破缺和物理量。讨论了干涉效应，给出了约瑟夫森型方程。在一阶理论框架下，给出了耗散效应和熵产生机制，并给出了耗散系数的显式表达式。

Hydrodynamic attractor and novel fixed points in superfluid Bjorken flow

Extending the quantum effective approach of Son and Nicolis and incorporating dissipation, we develop a MIS formalism for describing a superfluid out of equilibrium by including the Goldstone boson and the condensate together with the hydrodynamic modes as the effective degrees of freedom. We find that the evolution of the superfluid undergoing Bjorken flow is governed by the conventional hydrodynamic attractor with unbroken symmetry and an even number of novel non-dissipative fixed points with broken symmetry. If the initial temperature is super-critical, then the condensate becomes exponenti…

超流流体力学中的手征反常

Chiral anomalies in superfluid hydrodynamics

这是在arXiv：1106.3576中执行的工作的简要报告。我们考虑了相对论荷电超流体中的手征输运项，以及它们与三角形反常的关系。热力学第二定律所允许的项已经计算出来了。一个简化的形式提出了启发式的理由，从更好地理解正常流体中的手征效应的分析。我们指出的外观的“手征电导率”，并通过一个受过教育的猜测轴向异常系数。

相对论超流体的低能量子有效Action

Low-Energy Quantum Effective Action for Relativistic Superfluids

我们考虑U（1）重子对称性自发破缺的相对论性超流体。利用量子有效作用量的形式，我们证明了超流Goldstone玻色子的低能动力学完全由状态方程决定。将一般形式应用于渐近高密度时，我们发现了超流戈德斯通场在α_s中领先阶的有效作用量，并证明了包含戈德斯通玻色子五次和更高次幂的项只出现在系数已知的α_s ^2水平上。

冷相对论超流体的重力模拟输运理论

Transport theory for cold relativistic superfluids from an analogue model of gravity

我们写了一个协变输运方程的声子激发的相对论性超流体在小温度下有效。从与超流声子有关的有效场论出发，导出了该系统的流体动力学方程。我们描述了如何构建声子准粒子的动力学理论，使用相对论推广的重力模拟模型开发的Unruh。这种引力类比依赖于在超流背景中运动的声子场的作用与在给定弯曲时空中传播的玻色子的作用之间的等价性。利用这个类比，我们得到的声子电流，熵和能量动量张量的协变形式，在任何参考系有效的连续性方程。我们的目标是阐明相对论超流性输运现象的某些方面。特别是，我们感兴趣的低温制度的色味锁定阶段，这是一个彩色超导和超流相的高密度QCD，可能会实现在核心的中子星。

相对论性超流体中的BCS-BEC交叉及其对夸克物质的意义

BCS-BEC crossover in a relativistic superfluid and its significance to quark matter

在相对论框架下，研究了有质量费米子的超流态在引力作用下的性质变化。发现了两个交叉，一个是从通常的BCS态到束缚费米子对的玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）的交叉。另一个是从BEC到几乎无质量的束缚对的相对论性玻色-爱因斯坦凝聚（RBEC），其中反粒子和粒子在热力学中占主导地位。指出了夸克物质中BEC和RBEC态的可能实现。

超流体turbulence的经典和量子区

Classical and quantum regimes of the superfluid turbulence

我们认为，在超流体的湍流是由两个无量纲参数。其中之一是内参数q，它表征了作用在相对于热浴移动的涡流上的摩擦力，其中1/q与经典流体力学中的雷诺数Re=UR/ν起着相同的作用。它标志着涡动力学的“层流”和湍流状态之间的过渡。在经典流体力学中，当Re >> 1时，出现Kolmogorov级联描述的发展湍流;在超流流体力学中，当q << 1时，出现Kolmogorov级联描述的发展湍流。超流湍流的另一个参数是超流雷诺数Re_s=UR/κ，它包含了表征超流中量子化涡量的循环量κ。这个参数可以调节两类超流湍流之间的交叉或过渡：（i）经典的Kolmogorov级联状态，其中涡是局部极化的，涡量的量子化并不重要;和（ii）量子Vinen湍流，其性质由涡量的量子化决定。提出了动态涡旋态的相图。

超相对论核碰撞中热密物质的（3+1）维相对论流体动力学膨胀

(3+1)-dimensional relativistic hydrodynamical expansion of hot and dense matter in ultra-relativistic nuclear collision

本文提出了一个用拉格朗日流体力学计算相对论核碰撞的全（3+1）维方法。计算使我们能够评估强子物质的各向异性流出现在非中心和/或非对称相对论性核碰撞。应用流体动力学计算方法，详细讨论了AGS能区形变铀碰撞的时空结构和粒子分布。

柱对称系统相对论流体力学的简单解

Simple solutions of relativistic hydrodynamics for cylindrically symmetric systems

本文给出了相对论性重离子轰击能量中心碰撞中圆柱对称、三维膨胀火球的简单、自相似的相对论性流体力学解析解。

非相对论超流体的有效场论和声子色散律

Effective field theory and dispersion law of the phonons of a non-relativistic superfluid

研究了最近提出的任意非相对论超流体声子的有效场论。在计算了单圈声子自能后，我们得到了低动量下低温T对声子色散定律的贡献，并看到这些贡献的实部可以参数化为声子速度的热修正。因为声子是声波的量子，在低动量时，它们的速度应该与声速一致。我们发现我们的结果在T^4ln（T）阶上与Andreev和Khalatnikov根据超流流体动力学方程和声子动力学理论预测的声速相匹配。我们还得到了T^4级的高阶修正，这在单纯地推动动力学理论计算时是无法再现的。最后，作为应用，我们考虑了么正极限下的冷费米气体，并找到了这类系统的低T相对于声速的修正的普遍表达式。

冷相对论超流体的体粘滞性：色味锁定夸克物质

Bulk viscosities of a cold relativistic superfluid: color-flavor locked quark matter

研究了声子对冷相对论超流体体粘滞系数$ζ_1, ζ_2$和$ζ_3$的贡献。我们假设低温$T$制度和系统的输运性质是由声子。在弛豫时间近似中采用了动力学理论，在相应的体系中采用了低能有效场论。一旦状态方程被指定，体粘滞系数的参数依赖性是固定的，并且声子色散定律到动量的立方阶是已知的。我们首先给出了一个一般性的讨论，适用于任何超流体，然后我们专注于色味锁定超流体，因为在分析中所需的所有参数可以计算在QCD的高密度极限，也因为可能的天体物理应用。对于三个独立的体积粘度系数，我们发现，它们的规模与温度为$ζ_i \sim 1/T$，并在共形限制，只有第三个系数$ζ_3$是非零的。

Boost-invariant superfluid flows

We present some exact solutions to the ideal hydrodynamics of a relativistic superfluid with an almost-conformal equation of state. The solutions have stress tensors which are invariant under Lorentz boosts in one direction, and represent superfluid generalisations of the Bjorken and Gubser flows. We also study corrections to the flows in first-order hydrodynamics, arguing that dissipation is dominated by the shear viscosity. We present some simple numerical solutions for these viscous corrections. Finally, we estimate the size of corrections to the flows arising when the spontaneously broken …

Transport and hydrodynamics in the chiral limit

We analyze the evolution of hydrodynamic fluctuations for QCD matter below $T_c$ in the chiral limit, where the pions (the Goldstone modes) must be treated as additional non-abelian superfluid degrees of freedom, reflecting the broken $SU_L(2) \times SU_R(2)$ symmetry of the theory. In the presence of a finite pion mass $m_π$, the hydrodynamic theory is ordinary hydrodynamics at long distances, and superfluid-like at short distances. The presence of the superfluid degrees of freedom then gives specific contributions to the bulk viscosity, the shear viscosity, and diffusion coefficients of the …

非延拓理想流体力学--耗散相对论流体力学模型？

Nonextensive perfect hydrodynamics - a model of dissipative relativistic hydrodynamics?

我们证明，非广延理想相对论流体力学（$q$ -流体力学）可以作为一个模型，通常的相对论耗散流体力学（$d$ -流体力学），从而大大促进其应用。作为例子，我们展示了如何使用$q$ -流体力学得到$q$ -依赖的表达式的耗散熵流和相应的体积和剪切粘度的熵密度，$ζ/s$和$η/s$的比例。

相对论薄膜BCS超流体的数值模拟

Numerical Portrait of a Relativistic Thin Film BCS Superfluid

本文对具有非零重子化学势μ的2+ 1dNambu-Jona-Lasinio模型进行了数值模拟，并考虑了双夸克源项的影响.测量了双夸克凝聚、凝聚率和凝聚质量随源强j的变化.结果表明，双夸克凝聚不发生在高密度相μ> μ c中，而是非解析地标度，j表示临界点线和长程相相干.与2d XY模型的低温阶段进行了类比。自旋-1/2部门的频谱也进行了研究，产生准粒子色散关系。没有证据表明间隙非零;相反，结果是正常费米液体的特征，费米速度小于光速。我们认为模型的高密度相描述了一种相对论性的无带隙薄膜BCS超流。

QCD的手征超流性

Chiral Superfluidity for QCD

我们认为，在LHC和RHIC中形成的强耦合夸克-胶子等离子体可以看作是手征超流体。流体的“正常”成分是常识中的热化物质，而“超流体”部分由独立运动的长波长（手征）费米子态组成。我们使用玻色化程序与有限截止，并获得了动力学类轴子场的手征费米子模式。然后我们用相对论流体力学对玻色化后得到的有效理论进行宏观描述。最后，通过求解梯度展开的流体动力学方程，我们发现在外加电磁场或旋转的情况下，“超流”组分的运动会产生手征磁效应、手征涡旋效应、手征电场效应和偶极波效应。后两种效应是特定的双组分流体，这为我们提供了关键的实验测试的模型。

相对论耗散流体力学的有效action

Towards an effective action for relativistic dissipative hydrodynamics

我们提出了一个有效的行动，一阶相对论耗散流体动力学，可用于评估n点对称关联函数，考虑到热波动的流体动力学变量。