Relativistic thermodynamics of perfect fluids
基于Stückelberg提出的闵可夫斯基空间中的散度定理,导出了广义热力学量的相对论连续性方程。这种协变的方法导致相对论制定的第一和第二热力学定律。相对论性理想流体的能量密度和压力具有惯性,这导致热与功之间的相对论性耦合。导出了相对论惯性的相对论连续性方程。确定了欧拉方程和连续性方程中能量和动量的相对论修正。该相对论理论框架允许基于能量密度、熵密度、质量密度和数密度的相对论变换定律来严格推导温度、压力和化学势的相对论变换定律。
2022-10-09 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
The q-deformed Bose gas: Integrability and thermodynamics
我们研究了q变形的一维玻色气体的精确解,导出了所有的运动积分和它们相应的本征值。作为应用,给出了热力学,并与低温下的有效场论进行了比较。
2006-03-04 cond-mat.stat-mech
Fokker-Planck type equations for a simple gas and for a semi-relativistic Brownian motion from a relativistic kinetic theory
从相对论动力学理论出发,导出了简单气体的协变Fokker-Planck型方程和布朗运动方程。对于简单气体的动力摩擦四矢量和扩散张量的识别和书面的积分,考虑到碰撞过程。在布朗运动的情况下,布朗粒子被认为是非相对论的,而背景气体的行为是相对论的气体。得到了半相对论粘性摩擦系数的一般表达式,分析了常微分截面的特殊情况,计算了非相对论和超相对论极限情况。
2007-07-13 cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of the Relativistic Fermi gas in D Dimensions
研究了有限化学势下相对论性费米气体的空间维数和粒子-反粒子对产生对热力学性质的影响。类似于一种相变,在不同的温度制度下,作为系统维数和颗粒静止质量的函数,观察到热力学可压缩性,即等温压缩性和比热的定性不同的行为。等温压缩率的最小值标志着费米温度的十分之一范围内的特征温度,在该温度下,系统从正常相转变到气体压缩率以温度的幂律增长的相。奇怪的是,我们发现,对于几倍于核物质密度的粒子密度,以及10 MeV量级的静止质量,压缩性的最小值发生在大约170 MeV/k,这大致估计热费米子的临界温度发生在胶子-夸克等离子体相变。
2014-07-27 cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of Bose-Einstein condensation of relativistic gas
我们证明了描述无静质量粒子和有静质量粒子的自由相对论波动方程具有多个能谱部分。能谱的一部分是从静止能开始的,不受上述限制。这部分光谱被我们称为正常光谱。另一部分能谱是从零能量开始的。这部分谱被我们称为反常谱,因为零能量对应于无限群速度,能谱中零的存在允许考虑玻色-爱因斯坦凝聚。证明了热容在凝结温度处具有有限间断性。最后一种情况意味着我们在凝聚点有相变。
2000-12-25 cond-mat.stat-mech
On relativistic thermodynamics
本文提出将相对论热力学视为通用热力学框架在相对论情形下的应用,该框架给出与爱因斯坦和普朗克一致的结果,并明确热力学温度定义,同时指出其操作意义有限,其他协变度量更实用。
2024-07-20 cond-mat.stat-mech physics.hist-ph
Relativistic kinetic theory: toward the microscopic substantiation of zeroth law of thermodynamics
本文导出了全同经典粒子通过标量场相互作用系统的精确封闭相对论动力学方程。建立了相对论经典相互作用粒子系统不可逆平衡过程的微观决定性机制。关键词:不可逆平衡过程;经典相对论动力学;延迟相互作用。
2021-06-24 cond-mat.stat-mech physics.class-ph
Thermodynamic potential of interacting Bose-Einstein gas confined in harmonic potential
研究了有限温度下原子间的相互作用效应和玻色-爱因斯坦气体的有限尺寸效应。利用平均场方法,考虑相互作用和有限尺寸效应,导出了有限体系的热力学势,得到了凝聚分数、化学势和内能。在这种方法中,我们可以把热力学量当作理想玻色气体的热力学量来处理。研究发现,相互作用效应使相变温度向低温方向移动了几个百分点。在转变温度以上,这些量与非相互作用玻色气体一致。
2001-02-15 cond-mat.stat-mech
Heat Distribution of Relativistic Brownian Motion
理解随机系统中热的统计行为使我们对此类系统的热力学有了更深入的了解。利用最近提出的相对论随机热力学理论,研究了相对论Ornstein-Uhlenbeck粒子热的统计性质,并与经典情形进行了比较。通过对联合分布的Fokker-Planck方程进行数值积分,得到了精确的结果,并通过数值模拟进行了验证。
2021-05-24 cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of two-component log-gases with alternating charges
考虑一维气体中正负单位电荷通过对数势相互作用,在(无量纲)逆温度$β$下处于热平衡。在以前的论文[Samaj,L.:J. Stat. 105,173-191(2001)],使用与(1+1)维边界sine-Gordon模型的等价性获得了点状电荷的非限制对数气体的精确热力学。本文的目的是将热力学的精确研究推广到对数气体中的交替$\pm$电荷线。利用热力学Bethe分析的精确结果,得到了有序巨配分函数的计算公式。用小的- $β$展开和在坍缩点$β_c=1$检验了具有点状电荷的有序对数气体的完全热力学。在粒子周围包含一个小的硬核,使我们能够超越坍缩点。指出了对数气体的无约束和有序版本之间的差异。
2013-03-18 cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of an ideal generalized gas: I Thermodynamic laws
理想广义气体的状态方程,像理想量子气体一样,用温度的幂律表示。当热状态方程和绝对温度中的特征经验温度指数一致时,理想广义气体还原为理想经典气体,这与理想量子气体与理想经典气体在高温极限下的合并相反。卡诺定理的一个推论是证明断言,在一个周期内所做的工作的比例,以增加在恒定体积的温度所吸收的热量是相同的所有机构在相同的体积。作为功率手段,能量和熵是不可比拟的,并通过显示提高到特征指数的体积也是热量的积分因子来引入新的绝热势,使得第二定律可以基于功率手段是其阶的单调递增函数的性质。
2005-07-02 cond-mat.stat-mech
Insights into the Second Law of Thermodynamics from Anisotropic Gas-Surface Interactions
研究了封闭分子流腔中各向异性气体-表面相互作用的热力学意义。在微观尺度上的各向异性,如可能是由降维表面,导致在宏观尺度上的可逆性。由表面各向异性引起的自持非平衡定态的可能性被证明,同时满足通量平衡,动量守恒和能量守恒。相反,它也表明,热力学第二定律禁止各向异性气体表面相互作用的“平衡”,即使是减少维数的表面。这是特别令人吃惊的,因为已知降维表面表现出过多的各向异性特性。从因果关系的角度来看,气体-表面相互作用将被排除在这些各向异性性质之外是完全违反直觉的。这些结果为热力学第二定律及其与气体-表面相互作用物理学的关系提供了有趣的见解。
2006-09-16 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Laws and Equipartition Theorem in Relativistic Brownian Motion
我们将随机能量学推广到相对论系统。讨论了相对论性布朗粒子的热力学定律和均分定理,导出了该形式体系中的热力学第一和第二定律。在相对论情况下,讨论了相对论均分关系与传热率的关系以及噪声项的性质。
2011-04-27 cond-mat.stat-mech hep-ph hep-th
Thermodynamic geometry for a non-extensive ideal gas
本文给出了理想气体在超统计意义下的广义熵。与此修改后的熵产生的热力学空间的曲率标量计算使用两个形式主义的几何方法热力学。使用曲率/相互作用假设的几何方法热力学几何,它被发现,作为考虑广义统计的结果,一个有效的相互作用出现,但相互作用是不够的,给一个相变。这种广义熵似乎与禁闭或没有那么多自由度的系统有关,因此使用这种熵来表征小系统的热力学可能是有趣的。
2017-09-27 cond-mat.stat-mech
Thermostat for a relativistic gas
采用分子动力学模拟方法,对具有软势的三维相对论气体进行了不同相互作用和粒子质量的模拟。在所有情况下,速度分布在数值上都与尤特纳分布一致。我们展示了如何将相对论性气体耦合到恒温器上来模拟给定温度T下的正则系综。恒温器的行为作为一个功能的热惯性和其适当的范围进行了研究,通过评估的动能波动。
2020-08-28 cond-mat.stat-mech
Fluctuation theorem for entropy production during effusion of a relativistic ideal gas
本文计算了相对论性理想气体发散熵产生的概率分布。这个结果然后被扩展到包括粒子和反粒子对的产生和湮灭。在这两种情况下,波动定理得到验证。
2007-09-24 cond-mat.stat-mech
Fluctuation theorems in general relativistic stochastic thermodynamics
本工作基于广义相对论随机力学与热力学框架,聚焦轨迹层面,重新表述第一定律并证明涨落定理,强调完全广义协变性与观测者选择。
2025-02-03 cond-mat.stat-mech gr-qc
Thermodynamic Geometry of Classical and Quantum Statistics in the Relativistic Regime
University of Mohaghegh Ardabili(莫哈格赫阿尔达比勒大学)
本文研究了经典和量子理想气体在相对论极限下的热力学几何,揭示了粒子质量和空间维数对热力学曲率的影响,并提出了相对论玻色-爱因斯坦凝聚温度的修正。
2026-02-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Relativistic Nonextensive Thermodynamics
本文从Tsallis非广延热统计学的基本公式,即广义熵和归一化q期望值出发,研究了相对论非广延热力学,导出了一个Boltzmann输运方程,该方程在考虑局部非广延四熵密度的情况下,蕴含了H定理的有效性。导出了理想气体在平衡态下的宏观热力学函数和状态方程。
2002-07-15 cond-mat.stat-mech hep-ph nucl-th
Nonlocal observables and lightcone-averaging in relativistic thermodynamics
相对论和热力学的统一在过去的100年里一直是一个争论不休的话题。其原因有两个:(1)热力学变量是非定域量,因此在时空中挑选出一类较好的超平面。(ii)在相对论系统中,存在着不同的、看起来同样合理的定义热和功的方法。例如,这些模糊性导致了对洛伦兹变换温度定律的各种提议。传统的相对论热力学“等值线”公式在理论上不令人满意,在实验上也不可行。在这里,我们演示了如何解决这些缺陷,通过定义热力学量相对于一个观察事件的backward-lightcone。这种方法产生新颖的,可检验的预测,并允许一个简单的热力学扩展到广义相对论。通过三维相对论多体模拟说明了我们的理论考虑。
2009-03-25 astro-ph.HE cond-mat.stat-mech hep-th
Abstract composition rule for relativistic kinetic energy in the thermodynamical limit
通过简单的数学计算,我们证明了相对论粒子的动能服从幂律尾分布是相对论重离子实验中的极限分布。我们证明了无限重复的任意组成规则的无穷小的数量导致一个规则与正式的对数。因此,能量的稳态分布在热力学极限遵循玻尔兹曼-吉布斯指数与这个形式对数的组合函数。特别是,相互作用描述为单独的功能的相对四个动量平方导致动能分布的Tsallis-Pareto(削减幂律)的形式在高能量极限。
2008-09-26 cond-mat.stat-mech nucl-th
Lorentz covariant statistical mechanics and thermodynamics of the relativistic ideal gas and preferred frame
讨论了慢子(比光速慢的粒子)、慢子(以光速运动的粒子)和快子(假设的比光速快的粒子)组成的理想相对论气体的洛伦兹协变经典、量子统计力学和热力学。洛伦兹协变公式是基于首选框架的方法,其中包括使一致的,无悖论的描述快子。在协变方法中的热力学函数得到了经典和量子情况下。
2007-12-18 astro-ph cond-mat.stat-mech hep-th
Thermodynamics of photons in relativistic $e^+e^-γ$ plasmas
研究了$e^+e^-γ$等离子体中光子气体的热力学和光谱性质。与等离子体频率截止相关的光子的有限有效质量的影响自洽地包括在内。在超相对论等离子体中,光子谱是普适的,温度归一化等离子体频率截止是一个与等离子体参数无关的基本常数。这种普适性在非相对论性等离子体中不成立。
1999-02-17 astro-ph cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Thermodynamics of a morphological transition in a relativistic gas
最近,相对论气体速度分布的形态转变被指出是一种临界现象。在这里,我们提供了一个一般的框架,它允许这样一个临界现象的热力学方法。因此,我们构建了一个热力学势,膨胀后导致朗道(平均场)理论的相变。因此,我们能够计算临界指数和解释自发出现的序参量作为相对论约束的结果。还提供了证实我们的热力学方法的数值解。我们的方法提供了这样的过渡,以及导致一些新的结果的一般理解。最后,我们简要地讨论了我们的结果以及考虑量子相对论气体的情况下,一些可能的物理后果。
2014-06-22 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Thermodynamics meets Special Relativity -- or what is real in Physics?
本文重新审视了相对论热力学领域中存在的各种框架。我们特别仔细研究了相对论功、热力、运动热和相对论温度等概念的不同概念基础。至于后者的概念,我们认为,在普通热力学,相对论绝对温度应通过相对论卡诺过程操作性地引入。我们展示了更多的隐含的,甚至隐藏的默认的前提,并指出了一些现有的文献中的差距,错误和不确定的声明。我们特别表明,有一个广泛的习惯,得出一般性的结论,从分析过于限制和特殊的热力学过程,例如,过程与恒定的压力,这是危险的,有时会导致错误的结果。此外,我们给出了一个相对论卡诺过程的帮助下,所谓的相对论热力学第零定律的详细分析。我们严格表明,与文献中的某些陈述相反,在不同的相对论温度下,相对于彼此运动的热力学系统,可以热稳定共存,只要它们各自的温度服从一定的函数关系(由洛伦兹因子给出)。然而,这意味着它们各自的静止温度相同。
2008-01-17 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Graphene is neither Relativistic nor Non-Relativistic case: Thermodynamics Aspects
Indian Institute of Technology Bhilai(印度理工学院比莱分校)
本文研究了石墨烯中电子流体的热力学特性,发现其既不遵循非相对论也不遵循相对论的流体力学,并推导了特定热容的通用表达式,揭示了费米到狄拉克流体的转变。
2025-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
General relativistic stochastic thermodynamics
该研究在广义相对论框架下,为稳态时空中受电磁场作用的带电布朗粒子建立协变形式的随机热力学第一、第二定律,并分析平衡态稳定性。
2024-10-03 cond-mat.stat-mech gr-qc
Nonperturbative Thermodynamic Geometry of Anyon Gas
在我们早期关于任意子气体的Ruppeiner几何的工作之后[B. Mirza和H. Mohammadzadeh,Phys. Rev. E { \bf 78,} 021127(2008)],我们将导出二维理想任意子气体的非微扰热力学曲率。在热力学参数空间的不同值下,探索了任意子气体的一些独特而有趣的行为。给出了任意子气体吸引相和排斥相的完整图象。
2009-07-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Principles of relativistic quantum statistical thermodynamics: a class of exactly solvable models
Yaroslav-the-Wise Novgorod State University(诺夫哥罗德国立大学)
本文研究了相互作用原子系统的相对量子统计热力学原理,通过辅助标量协变场的构造,揭示了经典相对论系统能量发散问题及量子化消除发散的机制,证明了相变的存在。
2026-04-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Notes on thermodynamics in special relativity
热力学基础在狭义相对论被认为是。我们认为,从唯象观点看,热和绝对温度的正确相对论变换是由H. Ott,H. Arzeliès和C. M \oller。结果表明,从理想气体的相对论吉布斯分布中也可以发现相同的转化规律。这种分布最近已被计算机模拟所证实。分析了相对论热力学中的唯象温度计和统计温度计。
2011-03-16 cond-mat.stat-mech physics.class-ph
Thermodynamics of quantum gases for the entire range of temperature
我们分析探讨了整个温度范围内的自由玻色和费米气体的热力学,并扩展了同样的谐波捕获的情况下。我们得到了量子气体在封闭温度形式下的近似化学势,从而使量子气体的热力学性质变得合理,特别是在经典极限和量子极限之间的中间区域。
2012-07-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Perturbative Thermodynamic Geometry of Nonextensive Ideal Classical, Bose and Fermi Gases
本文研究了非广延理想经典气体、玻色气体和费米气体的微扰热力学几何,证明了非广延玻色(费米)气体的内禀统计相互作用与广延情况类似,是吸引(排斥)相互作用,但热力学曲率的大小随非广延参数的变化而变化。与广延理想经典气体相反,非广延理想经典气体可以分为两个不同的区域。根据系统对非广延情况的偏离参数,可以找到一个特殊的逸度值$z^{*}$,在此值处热力学曲率的符号发生了变化。因此,我们认为,非广延参数诱导一个吸引(排斥)的统计相互作用的$z<z^{*}$($z>z^{*}$)的理想经典气体。根据热力学曲率的奇点,我们考虑了非广延玻色气体的凝聚。
2017-05-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of statistically interacting quantum gas in D dimensions
我们提出了精确的热力学(等容线,等温线,等压线,响应函数)的统计相互作用的量子气体在D维。D=1时的结果是具有排斥性两体接触势的非线性薛定谔模型的热力学Bethe近似。在所有维度中,理想玻色子和费米子气体分别在弱耦合和强耦合极限下恢复。对于所有的非零耦合,理想费米子气体的行为出现D>>1,在极限D->无穷大,相变发生在T>0。对于中间耦合和有限的D.
2007-10-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Second law of thermodynamics for relativistic fluids formulated with relative entropy
热力学第二定律是从量子信息论的角度,利用相对熵对开放量子系统进行讨论和重新表述的。具体地说,考虑了量子态相对于平衡态的相对熵,利用相对熵相对于开放量子系统演化的单调性,得到了类第二定律不等式.我们首先讨论了与热浴接触的一般量子系统,随后转向适合于描述相对论性量子场论中局部动力学的公式。类似于相对论流体动力学中所用的第二定律的局部版本,可以在由两个光锥限定的时空区域中用相对熵甚至相对纠缠熵来表述。我们也对孤立的量子场论进行了展望,并讨论了纠缠在相对论流体动力学中的作用。
2020-11-06 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Steady state thermodynamics of ideal gas in shear flow
本文以类似热力学方式描述Coutte流中理想气体的全局能量交换,推导内能与状态参数的基本关系,提出极值原理决定稳定稳态,建立类似平衡态热力学的稳态热力学框架。
2023-07-28 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Thermodynamics of the Fermi gas in a cubic cavity of an arbitrary volume
本文研究任意体积立方腔内费米气体的热力学性质,通过考虑离散能级计算熵、能量、压强等特性,并分析低温尺寸效应及连续极限过渡。
2024-08-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamic uncertainty relations for relativistic quantum thermal machines
Newcastle University(纽卡斯尔大学)
本文研究了相对论量子热机中热力学不确定性关系,揭示了相对论运动对经典TURs的增强违反,并提出了超越卡诺极限的性能界限。
2026-03-12 cond-mat.stat-mech gr-qc quant-ph
Efficient Thermodynamic Description of Multi-Component One-Dimensional Bose Gases
本文提出了一种新的方法来获得非线性积分方程,该方程描述了一维多组分气体通过δ函数势相互作用的热力学。在排斥的两组分玻色气体的情况下,我们得到一个简单的系统的两个NLIE允许一个有效的数值实现相比,通过采用热力学Bethe Anglands得到的耦合方程的无穷多个。我们的技术利用了量子转移矩阵和这样一个事实,即在一定的连续极限的多组分气体可以得到适当的各向异性自旋链。
2011-11-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Thermodynamic equivalence of two-dimensional imperfect attractive Fermi and repulsive Bose gases
本文考虑由无自旋点粒子组成的二维不完全吸引费米和排斥玻色气体,粒子间总相互作用能用$a N^2/2 V$表示,其中费米子用$a=-a_{F}\leq 0$表示,玻色子用$a=a_{B}\geq 0$表示.结果表明,尽管存在吸引力,但$d=2$非理想费米气体的热力学性质对于$0 \leq a_{F}\leq a_{0}=h^2/2πm$仍然是确定的,并且与具有$a_{B}=a_{0}-a_{F}$的排斥性非理想玻色气体的热力学性质完全相同.特别地,对于$a_{F}=a_{0}$,人们观察到有吸引力的不完全费米气体和理想玻色气体的热力学等价性。
2017-05-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Critical Behavior of a Relativistic Bose Gas
我们表明,相对论性理想玻色气体的热力学行为,最近由Grether等人数值研究,可以通过分析得到。利用解析结果,我们精确地得到了相对论玻色气体在所有区域的临界行为。我们表明,这些分析结果减少到Grether等人。在不同的制度的玻色气体。此外,我们还得到了玻色气体的能量密度的解析封闭形式的表达式,它在所有的区域都是有效的。
2014-06-28 cond-mat.stat-mech hep-ph
Thermodynamics of low-dimensional trapped Fermi gases
分析了低维对各向同性幂律势阱中费米气体热力学性质的影响。特别注意的是不同的特征温度出现,在低维,在热力学函数的状态和在热力学可压缩性(等温压缩性和比热)。一个能量熵参数,物理上有利于这些特征温度之一的相关性,即,非零的温度在化学势达到费米能量值,提出。这样的论点允许解释的非单调依赖的化学势的温度,作为一个热力学制度的外观,其中的平衡态的一个被困的费米气体的特征在于更大的能量和粒子密度的波动,是在相应的热力学可解释性的指标。
2016-12-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Relativistic Rational Extended Thermodynamics of Polyatomic Gases with a New Hierarchy of Moments
提出了一种基于新的矩系的多原子气体的相对论性扩展热力学,该矩系考虑了由分子内模能量和静止能量组成的总能量.导出了与Boltzmann-Chernikov方程相联系的矩方程,并利用最大熵原理和适当的碰撞项BGK模型封闭了第一组$15$方程的系统。在平衡态的邻域内证明了熵原理具有凸熵密度,从而证明了系统是对称双曲的,Cauchy问题是适定的.研究了超相对论极限和经典极限。以$14$和$6$矩为主要子系统,推导了相应的理论。特别令人感兴趣的是具有$6$场的子系统,其中耗散仅是由于动力学压力。这种简化的模型可以是非常有用的体粘滞系数占主导地位时,可能是重要的宇宙学问题。利用麦克斯韦迭代法,我们得到了抛物型极限,并推导和绘制了导热系数,剪切粘度和体积粘度。
2021-11-30 cond-mat.stat-mech hep-th
Field representation of interatomic interactions: from relativistic dynamics to microscopic thermodynamics of both many-body and few-body systems
证明了稳定的原子间相互作用势类可以用Yukawa势的有限或无限叠加形式精确表示。在经典场论的框架下,引入辅助标量场来描述中性粒子(原子)系统的动力学。在原子静止的情况下,这个场等价于原子间势,但在动力学的情况下,它描述了通过相对论经典场相互作用的原子系统的动力学。提出了一个由原子和辅助复合场组成的系统的相对论拉格朗日量。本文导出了由原子和辅助场组成的系统的相对论动力学方程。本文导出了由原子和辅助场组成的系统的相对论动力学封闭方程组。在所得到的系统中,一个精确的分析排除场变量进行,并推导出一个封闭的动力学方程相对于无概率的微观原子分布函数。关键词:经典相对论动力学;因果性原理;稳定的原子间相互作用;不可逆现象;延迟相互作用
2022-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Nonextensivity and q-distribution of a relativistic gas under an external electromagnetic field
本文研究了相对论气体在外电磁场作用下的非广延度和q分布。基于相对论广义Boltzmann方程、相对论q-H定理和非广延q动力学理论中的相对论q幂律分布函数,导出了非广延参数q的表达式.从而给出了参数1-q与气体温度场的微分以及四维势在时间和空间坐标上的微分之间的联系,从而使气体的非延拓性具有了明确的物理意义。
2008-02-18 cond-mat.stat-mech gr-qc
Dilational Symmetry-Breaking in Thermodynamics
利用热力学关系和量纲分析,我们导出了非相对论系统的谱迹$2\mathcal{E}-DP$和相对论系统的谱迹$\mathcal{E-DP}$的一般公式,其中$D$是巨正则系综中系统微观尺度的空间维数。我们证明了几种情况下的公式,包括异常系统,通过尺寸嬗变发展规模。利用这个关系,我们明确了量纲分析和维里定理之间的联系。本文主要集中在这种关系的非相对论方面。
2017-05-02 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Exploring the thermodynamics of non-commutative scalar fields
在非对易目标空间的量子场论背景下,研究了玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的热力学性质。我们的主要目标是调查在哪些温度和/或能量制度的非对易性可以描述的BEC性质的相对论大规模非对易玻色子气体的一些影响。非对易性参数在修正的非对易场色散关系中起着关键作用,导致了一种新的唯象。我们得到了系统的凝结分数、内能、压强和比热,并取了超相对论极限(UR)和非相对论极限(NR)。讨论了非对易效应对系统热力学性质的影响。我们发现在临界温度附近出现了一些有趣的信号。
2016-03-22 cond-mat.stat-mech hep-th
Dispersion Relations of Longitudinal and Transverse Waves in a Rarefied Polyatomic Gas based on Rational Extended Thermodynamics
本文基于RET理论完整分析了稀薄多原子气体中纵波与横波的色散关系,探讨了常被忽视的纵波第二模式与横波的可观测性,并以CO₂和para-H₂气体为例进行了具体分析。
2023-05-19 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Thermodynamics of a charged relativistic ideal Boltzmann gas
本文提出了一个在任意维平坦时空中具备“粒子对产生”机制的带电相对论经典气体玩具模型,基于微正则系综详细研究了其在非相对论与极端相对论区域的热力学,发现极端相对论下气体呈普朗克式行为,并与量子气体进行了对比。
2023-03-27 cond-mat.stat-mech hep-th physics.class-ph
Self-consistent thermodynamics for the Tsallis statistics in the grand canonical ensemble: Nonrelativistic hadron gas
本文以一般形式重新考虑巨正则系综中的Tsallis统计量。在有限体积和热力学极限下,用数值和解析方法研究了巨正则系综中强子非相对论性理想气体的热力学性质。证明了如果热力学势是关于系统状态变量的一阶齐次函数,且熵变量$z=1/(q-1)$是状态变量,则巨正则系综中的Tsallis统计在热力学极限下满足平衡态热力学的要求.证明了非相对论性理想气体强子正则系综、微正则系综和巨正则系综的等价性。
2015-05-25 cond-mat.stat-mech hep-ph nucl-th
Relativistic Quantum Thermodynamics of Moving Systems
我们分析了一个量子系统的热力学在一个轨道的恒定速度,相互作用的静态热浴。后者用热态下的无质量标量场来模拟。我们考虑两种不同的耦合的移动系统的热浴,耦合的Unruh-DeWitt型和耦合,涉及的时间导数的字段。我们推导出运动量子系统的约化动力学的主方程。它与量子光学主方程具有相同的形式,但具有取决于速度的不同系数。这个主方程对于每种耦合都有一个唯一的渐近状态,并且它的特征在于一个定义明确的热流概念。我们对热力学第二定律的分析导致了一个令人惊讶的等价性:一个移动的热浴在物理上等价于静止的热浴的混合物,每个热浴具有不同的温度。温度的洛伦兹变换没有唯一的规律。我们提出热力学状态的洛伦兹变换在一个扩展的热力学空间中得到很好的定义,该空间是标准热力学空间的凸包。
2020-10-04 cond-mat.stat-mech gr-qc quant-ph
Thermodynamic functions of the Fermi gas at arbitrary temperatures
本文利用标准Fermi-Stoner函数计算任意温度下理想费米气体的热力学函数,分析其性质,并讨论低温、经典极限(含量子修正)及零化学势等特殊情形。
2025-03-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph