巨正则系综下多分形修正色散关系的热力学与统计性质

该团队研究了一种由多分形修正色散关系 \(\omega^{2}=k^{2}+4E_{*}^{-1/2}k^{5/2}\) 所描述气体的热力学与统计性质,其中 \(E_{*}\) 设定了多分形修正的特征标度。在巨正则系综框架下,该团队推导了修正的态密度、巨势、配分函数,以及玻色子和费米子系统的主要热力学量。该形变改变了可用的相空间分布,并产生了由比值 \(T/E_{*}\) 控制的非标准热标度关系。在红外区域,通常的相对论性气体行为得以恢复,主导修正项正比于 \((T/E_{*})^{1/2}\) 的幂次。在紫外区域,态密度按 \(\varrho(\omega)\propto \omega^{7/5}\) 标度,对应有效态密度维度 \(d_{\mathrm{eff}}=12/5\)。由此,斯特藩-玻尔兹曼定律从 \(u\propto T^{4}\) 形变为 \(u\propto E_{*}^{3/5}T^{17/5}\),而物态方程参数趋近于 \(w=5/12\),而非标准辐射值 \(w=1/3\)。该团队还分析了热稳定性、粒子数与能量涨落、玻色-爱因斯坦凝聚以及简并费米气体极限。多分形修正提高了守恒玻色气体的临界温度,并改变了简并费米子的费米能量、压强、声速以及低温热容。

作者单位: VIP可见
页数/图表: 登录可见
提交arXiv: 2026-05-14 14:58

量科快讯