|簡體中文

比思論壇

 找回密碼
 按這成為會員
搜索



查看: 359|回復: 0
打印 上一主題 下一主題

远离平衡态流体会有什么普适性质吗?黑洞可能知道答案

[複製鏈接]

5229

主題

1

好友

1萬

積分

教授

Rank: 8Rank: 8

  • TA的每日心情

    2024-4-17 22:16
  • 簽到天數: 247 天

    [LV.8]以壇為家I

    推廣值
    0
    貢獻值
    1
    金錢
    7461
    威望
    15989
    主題
    5229
    跳轉到指定樓層
    樓主
    發表於 2022-7-16 20:44:47 |只看該作者 |倒序瀏覽

    远离平衡态的系统往往会展示出丰富有趣的现象。关于远离平衡态系统的研究涉及到各种各样的领域,从超冷气体到重离子碰撞,从湍流到凝聚态体系中的各种淬火动力学过程等等。流体力学是多体体系在时间和空间尺度足够大时普适的有效描述,那么远离平衡态的流体会存在某些普适性质吗?最近来自中科院理论物理研究所和上海交通大学的研究者们发现这种普适性质可能是存在的。

    流体力学是一门历史非常久远的学科,最早可以追溯到2000多年前阿基米德的著作《论浮体》。平衡态附近流体的动力学可以被流体力学非常好的描述。近期的研究发现在平衡态附近的强耦合流体会展现出很多普适的性质,最著名的就是剪切粘度和熵密度的比值会存在一个普适性的最小值,由光速、普朗克常数等一些基本常数给出,通常被称为Kovtun-Son-Starinets(KSS)下限。有趣的是,KSS下限最初是由全息对偶计算得到的。全息对偶来是引力全息性质的具体实现,它可以把难以处理的低维时空的物理问题映射到易处理的高维的引力系统,尤其是黑洞,反之亦然。作为一个强有力的工具,全息对偶近些年得到了广泛的应用。

    考虑剪切形变将黑洞推至远离平衡态,通过数值模拟黑洞的实时动力学演化,可以发现其对应的强耦合流体在远离平衡态的时候仍然具备一些普适性质,这在某种程度上说明流体力学在超出一般的适用范围时仍然具有“难以置信的有效性”。研究结果表明,即使存在外源驱动使得强耦合流体远离了平衡态,它的粘度和熵密度的比值最终仍然会趋于一个常数。这一性质和剪切的形式是完全无关的,并且和有没有共形对称性也没有关系。此外,当剪切率和特征能量标度相比较小的时候,末态的剪切粘度和熵密度的比值和平衡态附近的流体力学给出的结果一致,这说明存在一个远离平衡态的流体力学吸引子。而当剪切率足够大(与特征能量标度相比)的情况下,这个常数会比近平衡态情况下给出的结果(KSS下限)要小一些,这展示出了一种新的现象。以上结果揭示远离平衡态的强耦合流体行为中可能存在一种普适性的机制,这可能会对很多系统的动力学,比如夸克胶子等离子体和复杂流体等产生重要影响,这些理论预言也可能在未来的实验中被观察到。

    该研究成果近日发表在Physical Review Letters (Phys. Rev. Lett. 129, 011602(2022)),由理论物理所李理副研究员、博士研究生孙昊田和上海交通大学 Matteo Baggioli 副研究员合作完成。研究工作得到了国家自然科学基金、中科院、上海市科技重大项目等经费支持。



    您需要登錄後才可以回帖 登錄 | 按這成為會員

    重要聲明:本論壇是以即時上載留言的方式運作,比思論壇對所有留言的真實性、完整性及立場等,不負任何法律責任。而一切留言之言論只代表留言者個人意見,並非本網站之立場,讀者及用戶不應信賴內容,並應自行判斷內容之真實性。於有關情形下,讀者及用戶應尋求專業意見(如涉及醫療、法律或投資等問題)。 由於本論壇受到「即時上載留言」運作方式所規限,故不能完全監察所有留言,若讀者及用戶發現有留言出現問題,請聯絡我們比思論壇有權刪除任何留言及拒絕任何人士上載留言 (刪除前或不會作事先警告及通知 ),同時亦有不刪除留言的權利,如有任何爭議,管理員擁有最終的詮釋權。用戶切勿撰寫粗言穢語、誹謗、渲染色情暴力或人身攻擊的言論,敬請自律。本網站保留一切法律權利。

    手機版| 廣告聯繫

    GMT+8, 2024-12-11 03:02 , Processed in 1.030981 second(s), 25 queries , Gzip On.

    Powered by Discuz! X2.5

    © 2001-2012 Comsenz Inc.

    回頂部