胶子等离子体的负转动惯量与旋转不稳定性
Negative moment of inertia and rotational instability of gluon plasma
AI总结：
该研究通过格点 SU(3) 规范理论模拟发现胶子等离子体在超涡温度以下具有负转动惯量，揭示其刚性旋转的热力学不稳定性，并将其与尺度反常、胶子凝聚及旋转黑洞联系起来。
摘要：
利用格点 SU(3) 规范理论的第一性原理数值模拟，我们计算了刚性旋转胶子等离子体的等温转动惯量。我们发现，在“超涡温度”$T_s=1.50(10)T_c$ 以下，转动惯量出人意料地取负值；在 $T=T_s$ 时为零，并在更高温度下成为正值。负转动惯量表明刚性旋转存在热力学不稳定性。我们推导了涡旋等离子体热力学稳定性的条件，并展示了它如何与尺度反常及磁性胶子凝聚相关联。胶子等离子体的旋转不稳定性与旋转的 Kerr 和 Myers-Perry 黑洞的旋转不稳定性具有惊人的相似性。
英文摘要：
Using first-principle numerical simulations of the lattice SU(3) gauge theory, we calculate the isothermal moment of inertia of the rigidly rotating gluon plasma. We find that the moment of inertia unexpectedly takes a negative value below the "supervortical temperature" $T_s = 1.50(10) T_c$, vanishes at $T = T_s$, and becomes a positive quantity at higher temperatures. The negative moment of inertia indicates a thermodynamic instability of rigid rotation. We derive the condition of thermodynamic stability of the vortical plasma and show how it relates to the scale anomaly and the magnetic gluon condensate. The rotational instability of gluon plasma shares a striking similarity with the rotational instabilities of spinning Kerr and Myers-Perry black holes.
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