刚性旋转下相互作用玻色气体中全局U(1)对称性的自发破缺
该研究团队探究了刚性旋转对玻色气体中U(1)对称性自发破缺的影响,该体系由自相互作用复标量场拉格朗日量描述。通过显式依赖角速度Ω的特定度规引入刚性旋转。研究首先确定了有限温度T和化学势μ条件下该模型的自由传播子,并据此建立了以能量色散关系εk表示的热力学势。研究发现,在U(1)对称相与对称破缺相中均出现两个能量分支:在对称破缺相中分别对应有质量的声子模式和无质量的旋子模式。值得注意的是,旋转在低动量区不会改变εk。通过设定μ=0,研究采用包含经典项、热项、真空项及非微扰环状贡献的总热力学势,系统分析了凝聚态随温度T和角速度Ω的演化规律。研究重点考察了热力学势的经典部分与热力学部分,发现U(1)相变临界温度与Ω^(1/3)呈标度关系。通过将该模型的(赝)戈德斯通模与非戈德斯通模分别对应π介子与σ介子,研究计算了质量参数mπ和mσ随T与Ω的变化关系,并证明只有当考虑mσ和mπ的单圈(热)修正时,戈德斯通定理才成立。研究进一步揭示了凝聚态随T和Ω的演化规律,确定了固定Ω条件下的σ解离温度,并将其与相变临界温度进行对比。此外,研究特别强调了非微扰环势的重要作用——尤其是在旋转存在与否条件下对相变阶数的调控机制。
