Wednesday, February 6, 2013

有限温度场论——真空

嗯.水波是宏观数量的声子.
系统的原激发能谱可以由声子格林函数的极点给出.哈密顿量中有非简谐项,也就是声子间有相互作用,体现为声子的自能.温度的降低到某个值时,某特定动量上原激发能量居然为零,也就是“甚至会降低到比零动量声子的能量还低的地步”,系统将发生相变.
个人粗浅的可能误导的理解是,低温下某些动量的声子间存在很强的散射,因此这些身居吃香动量的声子获得较大的自能.在临界温度,这些动量的声子间的零能散射长度是发散的.而高温下声子的相干性会被热涨落破坏.这些特殊动量的声子之间没散射几回就会被散射到其他动量上而丧失了优越性.

量子场论、热力学统计、凝聚态物理,从对方身上都有所借鉴。沸腾的液体中热涨落会导致气泡出现,由表面张力(能)将气泡内气体和外面的液体分开。气相的自由能较小,表面张力倾向于使之增大。相互竞争的结果是要么气泡逐渐增大,要么很快爆掉。在量子场论中,零温的情况下,量子涨落会导致真空的出现,这个真空就类似于气泡内的气相,外面称之为伪真空。如果二者之间的自由能差别不是太大,那么伪真空会释放能量到真的真空,称之为隧穿,这个效应会使气泡壁以光速扩张,如果有许多个这样的气泡,他们就会发生碰撞。碰撞的效应是释放熵,这个熵可以计算出来,是关乎粒子物理现实模型和宇宙学中重要的数据。

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