Thermal and spectral dimension of (generalized) Snyder noncommutative spacetimes
我们报告的斯奈德非对易时空和它的一些最自然的推广的调查,也把它们作为一个强大的工具,比较不同的概念的维数的量子时空。众所周知,(广义)斯奈德非对易性虽然具有丰富的离壳意义(运动学希尔伯特空间),但并不影响在壳粒子(物理希尔伯特空间),我们认为,有物理意义的维数概念应该描述这样的时空,作为平凡的四维,没有任何运行的尺度。通过研究生活在这些时空中的无质量粒子气体的热力学,我们发现斯奈德模型及其推广确实具有常数为4的热维数。我们还计算了斯奈德模型及其推广的光谱维数,发现由于其对离壳特性的敏感性,它从红外线的标准值4向紫外线极限的较低值运行。
2018-05-23 gr-qc hep-th
Thermal Casimir effect in a classical liquid in a quasi-periodically identified conical spacetime
本文研究了由有效圆锥时空拓扑和准周期边界条件引起的经典液体有限温度量子涨落。锥形时空可能是一个向错,也可能是一个宇宙弦。在这种情况下,我们考虑一个声子场表示量子激发的液体密度,它服从一个有效的克莱因-戈登方程与声速取代的光速。我们得到封闭的热Hadamard函数的解析表达式,因此,重整化均方密度波动的液体随着热力学量,如内能,自由能,总能量和熵密度。我们还讨论了极限情况,包括低温和高温制度,以及只有圆锥时空或准周期性的情况。
2022-01-19 gr-qc hep-th
Thermal radiation in non-static curved spacetimes: quantum mechanical path integrals and configuration space topology
给出了非静态Gui时空中热传播子的量子力学路径积分推导。传播子的热性质可以理解为在乌龟坐标的配置空间中的同伦非平凡路径。本文讨论了坍缩黑洞的热辐射。
1998-06-19 gr-qc hep-th quant-ph
Hawking Radiation via Tunneling from Hot NUT-Kerr-Newman-Kasuya Spacetime
研究了拖曳坐标系中的Hawking热谱和热NUT-Kerr-Newman-Kasuya时空的隧穿辐射特性。发现事件视界和宇宙视界的隧穿率与贝肯斯坦-霍金熵的变化有关。辐射谱不是纯热的,因此对霍金热谱有一个修正。
2007-10-28 gr-qc hep-th
The Lamb shift in de Sitter spacetime
研究了在de Sitter不变真空中自由下落和静态两能级原子与量子化共形耦合无质量标量场相互作用系统的兰姆位移。我们发现,自由下落和静态原子的兰姆位移在结构上与浸没在闵可夫斯基时空中的热浴中的惯性原子的兰姆位移相似。对于自由下落的原子,兰姆位移得到了修正,就好像它被浸泡在Gibbons-Hawking温度的热浴中一样,从而清楚地揭示了de Sitter时空的内禀热性质。对于静态原子,Lamb位移受de Sitter时空的固有热性质和与原子的固有加速度相关的Unruh效应的组合影响。
2010-12-18 gr-qc hep-th
Thermal Casimir effect in Kerr spacetime with quintessence and massive gravitons
本文从Helmholtz自由能的解析表达式出发,计算了真空中无质量标量场对邻近理想平行板的Casimir能量密度和熵的热修正。我们的框架是存在精粹和大质量引力子的克尔时空。特别分析了高温和低温区,以区分主要贡献。例如,在高温区域,我们证明了板块之间的力是排斥的,并且随着精粹引力子和大质量引力子的增加而增加。关于Casimir熵,我们的结果与能斯特热定理一致,因此证实了本方案中的热力学第三定律。
2017-11-02 gr-qc hep-th
Spacetime foam as a quantum thermal bath
在经典背景下,根据非局域相互作用,构造了一个有效的时空泡沫模型。在弱耦合近似下,能量密度矩阵的演化由预测量子相干性损失的主方程确定。此外,时空泡沫可以用量子热场来描述,除了引起相干性的损失外,还引起了诸如引力兰姆和斯塔克位移以及低能可观测量演化中的量子阻尼等效应。
1998-04-13 gr-qc hep-th quant-ph
Thermal activation of thin-shells in anti-de Sitter black hole spacetime
我们研究了反德西特黑洞周围薄壳层的热激活。在薄壳近似下,我们广泛地研究了热浴中允许气泡以薄壳为界成核的参数区域。我们表明,在一般情况下,如果一个固定的壳外的温度,人们需要考虑存在的锥形赤字壳内的欧氏流形,由于缺乏解决方案与光滑的流形。我们表明,对于一组给定的理论参数,即,真空和壳层能量密度,有一个有限范围的黑洞质量,允许这种过渡。最有趣的是,其中一个描述了初始黑洞的完全蒸发。
2017-09-28 gr-qc hep-th
Stefan-Boltzmann Law and Thermal Casimir Effect in Neutron Star Spacetime via Thermo Field Dynamics
Universidade Federal de Campina Grande(坎皮纳格兰德联邦大学)
本文通过热场动力学研究中子星时空中的热卡西米尔效应,推导了考虑引力红移和曲率修正的斯蒂芬-玻尔兹曼定律,并探讨了强引力对真空涨落的影响。
2025-12-22 gr-qc hep-th
Probing thermal effects on static spacetimes with Unruh-DeWitt detectors
在缺乏一个成熟的量子引力理论的情况下,我考虑弯曲时空上的自由标量量子场,以深入了解量子和引力现象之间的相互作用。我采用Unruh-DeWitt探测器方法探测静态非全局双曲时空的热量子效应。在这种情况下,所有的物理可观察量都取决于边界条件的选择,而边界条件一般来说是无法在不诉诸实验的情况下单独挑选出来的。尽管如此,应用的框架承认一个大家庭(罗宾)边界条件,并授予我们物理上敏感的动态和两点函数的本地阿达玛形式。我发现反Unruh/Hawking效应对BTZ黑洞的热态不明显,对四维无质量拓扑黑洞也不明显。虽然这些统计效应的物理意义仍然令人困惑,但我的工作证实了它们与KMS条件的非平凡关系,并揭示了时空维度在其表现中的关键影响。在整体磁单极上,我们发现对于无质量的最小耦合场,跃迁率、热涨落和能量密度仅在Dirichlet边界条件下在奇点处保持有限。对于共形耦合场,尽管能量密度在所有边界条件下都发散,但跃迁速率和热涨落在量子点处消失;这表明即使有无限大的能量,如果量子场没有涨落,也不会发生自发发射。此外,我明确地构造两点函数的基态和热态的Lifshitz拓扑黑洞,奠定了基础,为今后的探索在这洛伦兹打破的背景下。
2022-03-18 gr-qc hep-th
Geometric Background for Thermal Field Theories
我们研究了一个新的时空,它是平衡态热场论的一般几何背景。热场论的不同形式在这个时空中以一种简单的方式统一起来。在路径排序方法中使用的时间路径的集合被解释为几何术语。
1999-08-07 gr-qc hep-th
Thermal String Vacuum in Black-Hole AdS Spacetime
在这封信中,我们提出了一个新的计算方法的热弦的TFD制定。由此导出了闭玻色弦的热真空,并计算了黑洞$AdS$背景中一阶微扰量子化的热配分函数.
2005-05-23 hep-th
Quantum mechanical path integrals and thermal radiation in static curved spacetimes
在具有事件视界的静态弯曲时空中,利用量子力学路径积分方法计算了无自旋粒子的传播子。一个玩具模型,桂时空,和二维和四维史瓦西黑洞被认为是。在这个框架中强调的坐标配置空间的拓扑结构的作用。为了用一组坐标完全覆盖上述时空,乌龟坐标被扩展到复值。它表明,同伦性质的复杂乌龟配置空间意味着在这些时空中的传播子的热行为。当端点位于由一个或多个事件视界分开的相同或不同的时空区域时,传播子被计算出来。通过事件视界的量子演化被证明是在第五变量幺正。
1999-06-03 gr-qc hep-th quant-ph
Decay of the Cosmological Constant. Equivalence of Quantum Tunneling and Thermal Activation in Two Spacetime Dimensions
我们研究了在两个时空维度中通过产生对来研究宇宙学常数的衰减。我们表明,相同的成核过程看起来量子力学隧道(瞬子)的一个杀死观察者和热激活(热马龙)到另一个。因此,我们发现了引力、热力学和量子力学之间深刻相互作用的另一个引人注目的例子,这种相互作用在视界的存在下变得明显。
2005-01-19 hep-th
The thermal view of singularity-free scalar-tensor spacetimes
Bishop's University(主教大学)
通过分析Pimentel解,揭示标量-张量引力在零温度下的广义相对论状态,并探讨其与Mars解的关系。
2026-01-15 gr-qc hep-th
Unruh-DeWitt detectors in cosmological spacetimes
我们分析的响应和热行为的Unruh-DeWitt探测器,因为它通过宇宙时空旅行,特别提到的问题,如何定义表面重力和温度的动态时空。在弯曲时空近似下的量子场论中,我们考虑了探测器在de Sitter和渐近de Sitter FLRW时空中沿测地线和加速Kodama轨迹运动的情形。通过使用Kubo-Martin-Schwinger(KMS)条件的详细平衡形式对探测器的温度进行建模,我们可以更好地理解探测器与量子场相互作用时的热行为,并使用它来比较文献中持续存在的表面重力和温度的竞争定义。这些方法包括Hayward-Kodama,Ashtekar等人,Fodor等人,和尼尔森-维瑟虽然这些经常在动态黑洞的背景下进行检查,在这里,我们将重点转移到表面引力的不断发展的宇宙学视界。
2022-05-16 gr-qc hep-th
The exponential law: Monopole detectors, Bogoliubov transformations, and the thermal nature of the Euclidean vacuum in RP^3 de Sitter spacetime
我们考虑RP ^3德西特时空(RP 3dS)上的标量场理论,该时空与德西特空间(dS)局部等距,但具有空间拓扑RP ^3。我们比较了RP 3dS和dS上的欧几里得真空,用三个与惯性观测者相关的量:(i)应力-能量张量;(ii)惯性粒子探测器粒子探测器的响应;(iii)欧几里得真空在以惯性世界线为中心的静态坐标下的多粒子态方面的扩展。在所有这些量中,RP 3dS和dS之间的差异在沿惯性轨迹的早期和晚期适当时间呈指数下降。特别是,(ii)和(iii)收益率在早期和晚期适当的时间在RP 3dS通常的热德西特霍金温度的结果。这符合所谓的指数定律:在局部扩展的德西特时空中,由全局拓扑引起的差异应该在适当的时间内呈指数下降。
1999-05-26 gr-qc hep-th
Thermal state on a cylindrical spacetime
证明了如果二维闵可夫斯基时空存在热平衡态,那么通过使空间方向为2π周期,从二维闵可夫斯基时空得到的圆柱形时空也存在热平衡态。我们用量子场论的代数方法来完成这个过程。
2012-09-20 hep-th math-ph math.MP
Holographic thermal field theory on curved spacetimes
AdS/CFT对应关系将某些强耦合的具有大有效中心荷$c_\text{eff}$的CFT与具有AdS渐近性的半经典引力理论联系起来。我们描述了最近的进展,在了解重力的CFTs在有限温度下的非平凡时空,无论是在平衡和不平衡。这种引力方法为了解这些强耦合理论的物理学提供了强大的新工具,这些强耦合理论的物理学通常与弱耦合理论的物理学有质的不同。我们的讨论开始与基本方面的AdS/CFT和进展,通过热CFTs的爱因斯坦静态宇宙和定期确定闵可夫斯基时空。在后一种情况下,我们专注于描述所谓的等离子体球,它变得稳定在大$c_\text{eff}$的状态。然后,我们继续与动态体黑洞的平衡情况。特别是,非紧凑的性质,这些散装黑洞允许固定的解决方案与非Killing的视野,描述时间无关的流动CFT等离子体。作为最后一个主题,我们考虑黑洞时空上的CFTs。这个讨论提供了深入了解CFT如何在一般热源和有限尺寸的散热器之间传输热量。在某些阶段,耦合到小的源可以被强烈抑制,导致在可忽略的热传输,尽管存在一个decofined等离子体具有相当大的热导率。我们还提出了一个新的结果,解释了如何通过改变共形框架,这种所谓的液滴行为与约束。
2014-02-22 gr-qc hep-th
Thermal quantum spacetime
热力学、量子理论和引力的交叉揭示了许多深刻的见解,同时也提出了新的难题。在这篇文章中,我们讨论了平衡态统计力学和热力学的一个扩展,它可能与广义相对论的一个关键特征--背景独立性相兼容;随后,我们将它用于一个候选的量子引力系统,从而提供了一个热量子时空的初步公式。具体而言,我们强调广义吉布斯平衡,被证明是特别适合于背景独立的设置,并在其中的熵的状态被提升到比能量更根本的信息理论表征。我们还阐明了它与热时间假说的密切联系。在此基础上,我们概述了一个框架的统计力学的量子引力自由度的组合和代数类型,并应用于几个例子。特别是,我们提供了一个量子统计的协变组场论的起源的基础上,出现作为有效的统计场论的基本量子的空间在某一类广义吉布斯状态。
2019-08-12 gr-qc hep-th
The thermal backreaction of a scalar field in de Sitter spacetime. II. Spectrum enhancement and holography
National Technical University of Athens(雅典国立技术大学)
研究通过热场动力学方法在德西特时空庞加莱补片中计算半经典反作用得到的时空,发现主导卷积曲率扰动与冻结吸引子模型一致,谱增强n_S≈2,且全息背景下计算CFT两点函数及双曲流方程匹配Sp(N)模型β函数。
2026-04-15 gr-qc hep-th
Geometric phase of two-level atoms and thermal nature of de Sitter spacetime
在开放量子系统的框架下,研究了de Sitter不变真空中自由下落静态二能级原子与量子化共形耦合无质量标量场相互作用系统中的几何相位.我们发现,对于自由下落的原子,几何相位在具有Gibbons-Hawking温度的热浴中得到了修正,从而从不同的物理背景清楚地揭示了de Sitter时空的内禀热性质.对于静态原子,存在来自de Sitter时空的内禀热性质和与原子适当加速相关的Unruh效应的几何相位修正。此外,在一个gedanken实验中,我们估计的几何相位的修正幅度,而不是在一个平坦的时空。我们发现自由下落原子的修正量太小而无法测量,而静态原子的修正量只有在原子几乎位于视界时才能达到可观测的量级。
2013-05-01 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum thermodynamics of ergotopy for a relativistic battery as a witness to Unruh-Hawking thermality in curved (A)dS spacetimes
Suzhou University of Science and Technology(苏州科技大学);University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学)
提出由加速Unruh-DeWitt探测器耦合质量标量场构成的相对论量子电池模型,利用ergotropy探测加速度和时空曲率诱导的Unruh-Hawking热性,发现渐近功提取仅由加速度和曲率决定,且稳态行为统一于全局热性。
2026-06-25 hep-th
Hawking temperature in the eternal BTZ black hole: an example of Holography in AdS spacetime
本文综述了1+2维AdS时空与BTZ黑洞的关系。后来,我们表明,在AdS时空的基态成为BTZ黑洞的热态。我们表明,这是真实的,在散装和边界的AdS时空。这种热态的存在等于说,Unruh效应存在于AdS时空中,并成为永恒BTZ黑洞的霍金效应。为了做到这一点,我们使用代数全息中引入的对应关系,分别与AdS时空及其共形边界中的楔形和双锥区域相关的准局部可观测量代数之间。我们还给出了实标量量子场作为这种形式的具体启发式实现。
2013-06-21 gr-qc hep-th
Accelerated Observers, Thermal Entropy, and Spacetime Curvature
假设一个在弯曲时空中具有四速度${\bf u}_{\rm R}$的加速观测者将标准的Bekenstein-Hawking熵和Unruh温度归因于他的“局部Rindler视界”,我们证明了视界区中的$\rm \it change$在视界参数位移下具有非常特殊的热力学结构.具体地说,它需要关于爱因斯坦张量的时间-时间分量的信息:$\bf G({\bf u}_{\rm R}, {\bf u}_{\rm R})$。要求这个结果对所有加速的观察者都成立,这实际上就变成了关于完整的爱因斯坦张量$\rm \bf G$的陈述。我们还提出了一些观点的自由降落与四速度${\bf u}_{\rm ff}$跨越地平线,导致这样的熵损失的加速观察者。受有限温度下一些简单量子系统$T$结果的启发,我们猜想在高温下,对$\rm \it any$自由下落系统的配分函数和热熵存在一个普遍的、与系统无关的曲率修正,其特征在于维数为$Δ= {\bf R({\bf u}_{\rm ff}, {\bf u}_{\rm ff})} \left(\hbar c/kT \right)^2$ .
2016-06-20 gr-qc hep-th
Dynamics and quantum entanglement of two-level atoms in de Sitter spacetime
在开放量子系统的框架下,研究了de Sitter时空中自由下落和静态两能级原子与量子化共形耦合无质量标量场相互作用系统的内部动力学.我们发现,原子跃迁速率既依赖于de Sitter时空的性质,又依赖于原子的运动,有趣的是,无论原子的初始状态如何,这两种情况下的稳态总是被驱动为纯热态.这种热化现象在结构上类似于沉浸在热场中的基本量子系统,从而揭示了德西特时空的热性质。此外,我们还发现热浴会使自由下落的原子(静止原子)和它的辅助伙伴(与外场隔离的二能级原子)之间的纠缠突然消失,并计算了纠缠消失的适当时间.我们还分析了这种热化和退纠缠现象,在原则上,可以从桌面模拟实验的角度来理解。
2014-07-18 gr-qc hep-th quant-ph
De Sitter Thermodynamics from Diamonds's Temperature
Rovelli [1]提出的热时间假说认为时间流动的物理基础是物理的,并对某些特殊情况下的温度给出了定义。我们通过将德西特时空中的匀加速观测者与闵可夫斯基时空中的钻石联系起来,在德西特时空中验证了这一假设。然后,作为它的应用,我们研究了dS时空中有限寿命均匀加速观测器的热效应,推广了Minkowski时空[2]中的相应结果.此外,注意到一个具有有限寿命的均匀加速dS观测器对应于嵌入Minkowski时空中具有有限寿命的Rindler观测器,我们证明了时空热力学的全局嵌入Minkowski时空(GEMS)图像在这种情况下是有效的。这是对GEMS图像的一个相当重要和出乎意料的概括,也是对热时间假设和GEMS图像的进一步验证。
2005-06-16 gr-qc hep-th
First Order Semiclassical Thermal String in the AdS Spacetime
本文用热场动力学(TFD)方法建立了反德西特(AdS)时空中玻色弦自由热激发的有限温度理论。当弦和热库在关于无量纲参数$ε= \a ' H^{-2}$的一阶微扰理论下被半经典量子化时,时空度规被精确地处理。在共形$D=2+1$黑洞AdS背景中量子化是精确的。该方法仅在一阶微扰下可推广到任意的AdS时空。这种近似是在质心参考系中进行的,它是由一阶弦动力学仅由{ \em free}弦振动模和{ \em exact}背景之间的相互作用决定的事实证明的。通过对$T = 0$系统进行TFD Bogoliubov算子热化,得到了一阶热弦。我们确定了自由热弦态,并计算了质心参考系中的局域熵和自由能。
2007-01-25 hep-th
Local Thermal Equilibrium and KMS states in Curved Spacetime
以自由无质量共形耦合标量场为例,论证了在弯曲时空中具有类时Killing场的量子场论中,参数β>0时相应的KMS态(广义Gibbs系综)不需要具有第零定律意义下的确定温度.事实上,这些状态虽然在第二定律的意义上是被动的,但并不总是处于局部热平衡(LTE)。讨论了一个描述局域温度急剧变化的LTE态的判据。此外,提出了一种固定复合场重整化自由度的建议,并引入了LTE态热能的新定义。在此基础上,建立了(Anti)de Sitter时空中KMS态的局域温度与参数β之间的一般关系.
2012-11-02 gr-qc hep-th math-ph
Thermal Correlation Functions of Twisted Quantum Fields
导出了非对易时空中扭曲量子场的热耗散子。我们证明了数算符的热期望值与对易时空中的相同,但更高的数算符对非对易参数$θ^{μν}$敏感。
2010-04-08 gr-qc hep-ph hep-th
Thermal Casimir effect for the scalar field in flat spacetime under a helix boundary condition
在这项工作中,我们考虑了广义zeta函数方法,以获得温度修正真空(Casimir)的能量密度,在零温度下,与量子真空涨落的标量场受到螺旋边界条件,其模式在(3+1)维欧几里德时空中传播。在有质量和无质量的标量场情况下,我们找到了两点热核函数和自由能量密度的封闭解析表达式。特别地,对于无质量的标量场,我们还计算了热力学量能量密度和熵密度,以及它们相应的高、低温极限。我们表明,在自由能量密度的温度校正项必须遭受有限的重整化,通过减去标量热黑体辐射的贡献,以提供正确的经典极限在高温下。根据热力学第三定律,在低温下,熵密度随着温度趋于零而消失。我们还指出,在低温下,自由能和内能密度的主导项是零温真空能量密度。最后,我们还表明,压力服从状态方程。
2021-07-29 gr-qc hep-th
Heat capacity and quantum compressibility of dynamical spacetimes with thermal particle creation
本文将动态时空量子热力学推广到具有热粒子产生的宇宙学时空,基于 Bernard-Duncan 模型计算有质量共形标量场的配分函数和自由能,进而推导出时空的热容与量子压缩性。
2024-05-01 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Thermal equilibrium states and instability of self-gravitating particles in an asymptotically AdS spacetime
研究了满足负宇宙学常数的爱因斯坦-弗拉索夫方程的自引力多粒子系统球对称热平衡态的存在性和稳定性。自引力粒子系统的热平衡态在渐近平坦的情况下不可能具有有限质量而没有人工壁,而在渐近AdS的情况下,由于AdS势垒,总质量可以是有限的而没有任何人工壁。在这种情况下,系统的典型大小由AdS半径表征。平衡态可以由两个独立的参数来参数化。以总静止质量为单位,固定AdS半径,得到了描述重力热能和温度在参数空间中的曲线的单参数平衡族.然后,我们研究了系统的不稳定性的基础上的转折点方法的AdS半径的每个值。我们发现,曲线通常有一个双螺旋结构的渐近平坦的情况下,与人工墙。重力热能的可能值被限制在两个相应螺旋上的第一转向点之间的有限区域。
2021-06-29 gr-qc hep-th
Anomalous Luttinger equivalence between temperature and curved spacetime: From black hole's atmosphere to thermal quenches
本文重新审视Tolman-Ehrenfest与Luttinger关系,将量子场论引力反常纳入热输运,揭示黑洞量子大气中的反常涨落可在平直时空热导体及量子导线非线性热响应中体现,并提出通过热淬灭和Floquet态识别其热学类比。
2023-10-10 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Gravothermal catastrophe and critical dimension in a $D$-dimensional asymptotically AdS spacetime
研究了$D$维渐近Anti-de Sitter(AdS)时空中球对称自引力系统的热平衡态的结构和稳定性.该系统满足具有负宇宙学常数的Einstein-Vlasov方程。由于AdS势的受限结构,我们可以在渐近AdS时空中构造热平衡态而无需人工壁。因此,AdS半径可以被认为是系统的典型尺寸。然后,系统可以通过由总粒子数归一化的重力热能和AdS半径来表征。利用转向点方法研究了$D$维时空中系统的灾变不稳定性。结果发现,当$4\le D\le 10$的曲线为双螺旋结构时,$D\ge11$的曲线不具有任何螺旋结构.在不考虑螺旋结构的情况下,重力热能值存在上下界。这一事实表明,在重力热能的允许范围之外,不存在热平衡解。这个性质也类似于渐近平坦的情况。
2022-08-15 gr-qc hep-th
Thermal equilibrium states for quantum fields on non-commutative spacetimes
到目前为止,非对易闵可夫斯基时空上的完全庞加莱协变量子场论都是在真空表象中,即在零温度下被考虑的。在这里,我们报告正在进行的工作,对他们的热表示,对应于物理状态在非零温度,这是显着不同的,热表示的量子场论交换闵可夫斯基时空,和这种表示的非协变量子场论的Moyal闵可夫斯基空间与一个固定的变形矩阵。
2015-03-05 hep-th math-ph math.MP
Geometric and Statistical Thermo Field Dynamics in de Sitter Spacetime
Universidade Federal de Mato Grosso(马托格罗索联邦大学)
研究德西特宇宙中非最小耦合标量场的动力学,通过热场动力学结合几何与统计加倍,揭示观察者依赖的热效应,并分析粒子数密度演化。
2026-06-23 gr-qc hep-th
Quantum geometrical current and coherence of the open gravitation system: loop quantum gravity coupled with a thermal scalar field
开放量子系统与环境的相互作用经常表现出有趣的行为,如退相干、非么正演化、耗散等。研究开放量子引力系统与环境的相互作用是一个有趣但又具有挑战性的课题。在这项工作中,我们发展了一个开放的量子引力系统的一般参数化的理论框架。在Born-Markov近似下,我们用一种新的方法导出了量子主方程,它决定了某些类型的开放量子引力系统的演化。最后,我们研究了一个特定的模型,其中实标量场扮演环境的角色,并且假设时空是均匀且各向同性的。我们通过圈量子引力来模拟时空。证明了当标量场处于热平衡时,标量场可以诱导出平衡态的量子几何。对于非稳态,量子几何通量出现。指出量子几何通量和相干性可以驱动时空几何的演化。这为我们研究时空几何的演化提供了一个新的视角。我们的结果表明,时空的相干性单调减少的浴温度降低。这表明一个经典的冷宇宙可以从一个初始的热量子宇宙中产生。我们发现在这个模型中引力系统的纠缠熵与空间的平均体积有关。在研究圈量子宇宙学时,我们取连续极限,近似地得到了时空从零体积态到有限体积态的隧穿几率。
2023-02-01 gr-qc hep-th
Vacuum Polarization by a Magnetic Flux Tube at Finite Temperature in the Cosmic String Spacetime
本文分析了宇宙弦时空中存在磁通量管时,与带电无质量标量场相联系的真空极化中的温度效应。考虑了三种不同的磁场配置:$(i)$是管内的均匀场,$(ii)$是与$1/r$成比例的场,$(iii)$是具有$δ$功能的圆柱形壳。在这三种情况下,半径为$R$的无限长管的轴与宇宙弦重合。由于管内区域分析的复杂性,我们考虑了管外区域的热效应。为了发展这一分析,我们构造了与该系统相关的热格林函数,考虑在管外区域的点的上述三种情况。我们明确地计算了在高温极限下,场平方的热平均和能量动量张量。
2008-04-03 gr-qc hep-th
Nonequilibrium Dynamics in Noncommutative Spacetime
研究了时空非对易性对热浴中粒子非平衡动力学的影响。我们表明,非对易热浴不遭受任何进一步的IR/UV混合问题的意义上说,所有的有限温度非平面的数量是免费的红外奇点。我们还指出,有限温度和非对易几何的组合效应对粒子在热浴中传播的非平衡动力学有明显的影响:取决于所关注的模式的动量,非对易几何可以打开或关闭它们的衰变和热化。这种依赖动量的衰变率和热化率的交替变化可能对早期宇宙中时空非对易性可能存在的非平衡现象产生重大影响。我们的研究结果表明,在早期宇宙的一些重要的过程,如再加热后的膨胀,重子生成和超重暗物质候选人的冻结重新检查。
2009-12-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On black hole thermalization, D0 brane dynamics, and emergent spacetime
当物质落过一个大黑洞的视界时,弦论的预期是,结构热化,探测器中的信息很快就被打乱了。在黑洞视界附近有一个经典的唯一时空的传统观点与这幅图景相冲突。于是问题就产生了,当探测器穿过视界时,它实际上看到的是什么时空,以及背景几何是如何将它的特征印在探测器的热性质上的。在这项工作中,我们探索这些问题,通过一系列广泛的数值模拟D 0膜。我们确定,D 0膜迅速解决到一个不可压缩的对称状态-热化在几个振荡通过一个完全由内部非线性动力学驱动的过程。令人惊讶的是,热背景波动在这种机制中没有发挥作用。在这种热状态下,背景场的特征要么通过通量(即黑洞的毛发)产生,要么如果探测器膨胀到视界的大小--我们看到了证据。我们确定简单的标度关系的D 0膜的平衡大小,热化时间,寿命和温度的数量,初始能量和背景场。我们的结果与矩阵理论所认为的黑洞是最快的扰频器的猜想是一致的。
2012-05-30 hep-th
Quantum work extraction of a moving battery as a witness to Unruh thermality in high-dimensional spacetimes
本文提出均匀加速的Unruh-DeWitt电池模型,通过开放量子系统方法研究量子功提取,揭示了高维时空中Unruh效应的热性质及其对能量存储和退相干鲁棒性的影响。
2025-03-04 hep-th
Quantum field theory in de Sitter and quasi-de Sitter spacetimes: Revisited
利用欧几里得扇区的周期性,可以将温度与一大类球对称时空的非极值视界联系起来,这个过程也适用于德西特时空。但是,与例如,除了黑洞时空外,德西特时空也允许用弗里德曼坐标来描述。这就提出了一个问题:如果完全在弗里德曼坐标系下工作,而不参考静态坐标或使用德西特时空的对称性,是否可以获得德西特视界的热性。我们讨论了这个问题的几个方面的德西特和近似德西特时空,在弗里德曼坐标(与时间相关的背景和相关的含糊定义的真空状态)。在(1+1)维和(1+3)维两种情况下研究了真空态的不同选择、模函数的行为和探测器响应。我们比较和对比不同的选择所带来的差异。在文章的最后一部分,我们还描述了在近似de Sitter时空中研究量子场论的一般过程,并作为一个例子,导出了由于无压物质的存在对热谱的修正。
2013-05-07 gr-qc hep-th
A proposal for exploring quantum theory in curved spacetime in lab
引力弯曲时空。在德布罗意波长与时空曲率相比非常小的区域,平坦时空中的波动方程可以推广到弯曲时空。当德布罗意波长变得与曲率相当时,该公式的有效性是一个悬而未决的问题。为了在实验上验证这些公式,需要普朗克质量量级的巨大能量。欧几里得化的时空被用来模拟热系统。本文提出了热浴中温度的空间变化与欧氏时空曲率的等价性。温度的变化被改写为度量的变化。狄拉克方程然后在这个弯曲的欧几里得时空中求解。欧几里得化时空中的曲率可以在色动力学或电磁标度能量中得到。如果这种等价性是正确的,它将为在弯曲时空中进行量子力学的实验探索提供一个平台。
2020-04-01 gr-qc hep-ph hep-th
Thermodynamic parameters of fluids on conformally connected spacetimes
本文推导出共形连通时空上流体热力学变量的标度关系,其与Dicke论证及先前分析一致,揭示早期预测的一般性,还保留几何热力学结构,为关系提供一致性检验和几何解释。
2025-05-19 gr-qc hep-th
Two-dimensional dilaton gravity and spacetimes with finite curvature at the horizon away from the Hawking temperature
结果表明,在温度为$T\neq T_{H}$(包括T=0)的情况下,当$T_{H} $为Hawking解时,非线性引力场可能存在视界曲率有限的静态解.霍金辐射是不存在的,系统的状态表示在博尔韦尔真空上的热激发。视界对于观测者来说仍然是不可达到的,因为那里量子场的应力-能量的热发散。然而,当从外部测量时,视界处的曲率是有限的,因为这些发散被介子场梯度中的发散所补偿。我们考虑的时空在测地线上是不完整的,引力子和引力之间的耦合在视界上是发散的,所以我们有“没有奇点的奇点”。
1999-11-11 gr-qc hep-th
Thermal time of noncommutative Minkowski spacetime
本文在非对易 Minkowski 形变中检验热时间假说,揭示模群来源,并分别阐明 $κ$-Minkowski 的时间平移流与 $ρ$-Minkowski 的无热时间机制。
2025-02-18 hep-th math-ph math.MP
Correspondence between Thermal and Quantum Vacuum Transitions around Horizons
最近,在黑洞孕育的气泡成核方面也有类似的研究。然而,在文献中有争议的是,是否应该将欧几里得史瓦西时空(具有周期性欧几里得史瓦西时间)中的静态反弹解解释为描述零温度或有限温度下的假真空衰变。本文给出了一个对应关系,即静态反弹解要么描述Schwarzschild黑洞外静态区域的真空热跃迁,要么描述极大扩展Kruskal-Szekeres时空中的量子跃迁,分别对应于外部静态观测者和自由落体观测者的观点.热解释中的松原模式可以从隧道解释中的$O(2)$对称性映射到圆谐模式。由于所谓的热场动力学,必须在Kruskal-Szekeres时空中给出互补的隧穿解释。这种对应关系是一般的气泡成核周围的地平线。我们提出了一个新的悖论有关的黑洞的结果,这种对应关系。
2019-07-16 gr-qc hep-th
Thermal Casimir Effect in A Schwarzschild-like Wormhole Spacetime
Sepuluh Nopember Institute of Technology(十十一月理工大学);Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang(穆拉纳马利克伊布拉欣伊斯兰国立大学);Asia Pacific Center for Theoretical Physics(亚太理论物理中心);National Research and Innovation Agency (BRIN)(国家研究与创新署);Universitas Indonesia(印度尼西亚大学)
研究类史瓦西虫洞时空中两块平行板间无质量标量场的有限温度卡西米尔效应,通过计算共动系中的重正化卡西米尔自由能,发现热修正随温度逐渐减小且与背景几何无关,导出的热力学量在低温下符合热力学基本定律。
2026-09-24 gr-qc hep-th quant-ph
Unified formalism for Thermal Quantum Field Theories: a geometric viewpoint
本文研究了热量子场论的一种统一形式,即:对于松原方法,热场动力学和路径有序方法。为此,我们采用了一种类似于霍金效应的机制,它探索了温度概念与具有事件视界的时空之间的关系。特别是,我们考虑一个八维静态时空,所谓的eta-xi时空,我们表明,形成一个适当的几何背景一般热量子场论。在这个框架内,不同的形式主义的热场论统一在一个非常自然的方式,通过各种分析的延续和一套的时间路径中使用的路径有序的方法是解释几何术语。我们还解释了报告中固有的不一致的热场动力学通过出现的视野(和随之而来的信息丢失)在eta-xi时空。
2018-09-02 hep-th
On Thermal Stability of Hairy Black Holes
本文研究毛状黑洞的热力学稳定性,考虑次级毛的反作用,推导其与热浴达到稳定平衡的条件,并探讨其对量子时空最小长度的启示。
2023-02-08 gr-qc hep-th
Spontaneous excitation of an accelerated atom coupled with quantum fluctuations of spacetime
引力量子化的一个直接结果是量子引力真空涨落,它在引力极化的原子中引起四极矩。本文研究了真空中具有匀加速$a$的可引力极化原子与涨落量子引力场相互作用的自发激发,并与Unruh温度下热引力子浴中的静态原子的结果进行了比较.我们发现,在时空涨落作用下,真空中匀加速原子和热浴中静止原子都有可能从基态跃迁到更高的激发态.跃迁率中出现与$a^4$和$a^2$成正比的项表明匀加速和热场之间的等价性丧失。
2019-07-24 gr-qc hep-th quant-ph
To what extent is the entropy-area law universal ? -- Multi-horizon and multi-temperature spacetime may break the entropy-area law --
目前人们普遍认为,事件视界处于热平衡,熵-面积定律必然成立。然而,没有严格的验证,这样一个非常强的普适性的法律在多视界时空。然后,在理论上一致和严格讨论的基础上,本文提出了在Schwarzschild-de Sitter时空中视界温度不同的情况下,视界熵-面积定律失效的一个证据。大纲如下:我们分别对黑洞事件视界(BEH)和宇宙学事件视界(CEH)构造了“两个热平衡系统”,并采用欧氏作用量方法对它们进行了计算。利用Schwarzschild和de Sitter正则系综确定了欧氏作用量中的积分常数(减法项)。这两个热系统的自由能是三个独立状态变量的函数,并且我们发现这两个热系统与实验室中磁化气体的相似性,这使我们对三个独立状态变量的必要性有了物理上的理解。然后,通过三个独立状态变量的热力学一致性,提出了熵-面积定律对CEH的突破。我们不能判断该定律对BEH的有效性,但我们澄清了BEH熵的关键问题。最后,我们对BEH的熵-面积定律的崩溃作了一些评论,并提出了两个讨论,一个是关于量子引力的量子统计,另一个是从非平衡热力学的角度讨论SdS黑洞的蒸发.
2013-11-04 gr-qc hep-th
The holographic entropy bound in higher-dimensional spacetimes: As strong as ever
著名的全像熵限(holographic entropy bound)认为,在自洽量子引力理论的框架内,一个物理系统的最大熵(信息)含量是由其外接面积的四分之一给出的:$S\leq S_{\text{max}}={\cal A}/4{\ell^2_P}$(这里$\ell_P$是普朗克长度)。一个有趣的可能反例,这个基本的熵界,其中涉及{ \it homogenous}弱自引力约束的热场在高维时空,已提出了近十年前。有趣的是,在本文中,我们将证明,这个组成的物理系统,乍一看似乎违反了全息熵界,实际上符合熵面积不等式$S\leq {\cal A}/4{\ell^2_P}$。特别是,我们将明确表明,封闭的热场的均匀性设置系统的熵含量的上限。因此,目前的分析解决了在高维时空中的封闭的热场约束的全息熵的明显违反。
2018-06-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th