有限溫度卡什米爾效應(yīng)相關(guān)研究

1、論文題目：有限溫度卡什米爾效應(yīng)相關(guān)研究學(xué)科專業(yè)：理論物理學(xué)位申請人：楊洋導(dǎo)師：翟向華教授摘要卡什米爾效應(yīng)自從被發(fā)現(xiàn)以來一直是理論研究關(guān)注的對(duì)象?？ㄊ裁谞柲芰亢土Ω鶕?jù)空間幾何形狀和邊界條件的不同而改變。人們利用量子場論對(duì)不同幾何形狀的卡什米爾效應(yīng)進(jìn)行了深入研究，還發(fā)現(xiàn)可以由時(shí)空非歐幾里德拓?fù)洚a(chǎn)生卡什米爾效應(yīng)。以前對(duì)卡什米爾效應(yīng)的研究，大多是研究絕對(duì)零溫條件下的卡什米爾效應(yīng)，不考慮溫度的影響。在現(xiàn)實(shí)世界中達(dá)到絕對(duì)溫度是很困難的，事實(shí)上驗(yàn)證卡

2、什米爾效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)也是在室溫下進(jìn)行，所以研究有限溫度對(duì)于卡什米爾效應(yīng)的影響十分重要。在最近幾年中，對(duì)于有限溫度的卡什米爾效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)有很大進(jìn)展，對(duì)于有限溫度卡什米爾效應(yīng)的理論研究有機(jī)會(huì)從實(shí)驗(yàn)上得到驗(yàn)證。本文從M 如u b 8 r a 形式的量子場論出發(fā)，利用采他函數(shù)正則化方法計(jì)算任意維時(shí)空有限溫度卡什米爾效應(yīng)。分別對(duì)D 維空間電磁場平板邊界，任意維時(shí)空中矩形腔以及任意維時(shí)空中螺旋邊界這三種模型進(jìn)行討論，得到自由能、熵和卡什米爾壓力的表達(dá)式，

3、并討論高溫和低溫情況下的極限結(jié)果。其中對(duì)于D 維空間電磁場平板邊界的情況，還沒有文獻(xiàn)給出正確的結(jié)果，本文計(jì)算的結(jié)果在D = 3 的情況可約化到文獻(xiàn)中的結(jié)果。對(duì)矩形腔有限溫度卡什米爾效應(yīng)的計(jì)算，為簡單起見，只計(jì)算方形腔的情況，指出并解決當(dāng)前一些文獻(xiàn)中存在的問題。在零溫螺旋邊界條件卡什米爾效應(yīng)研究的基礎(chǔ)上，本文考慮溫度的貢獻(xiàn)，給出了任意溫度時(shí)卡什米爾自由能和力的表達(dá)式。文章各章節(jié)如下：在第一章中首先介紹卡什米爾效應(yīng)的起源，理論以及實(shí)驗(yàn)上的研

4、究狀況。第二章介紹本文計(jì)算卡什米爾效應(yīng)用到的采他函數(shù)正規(guī)化方法。接下來在第三章中介紹本文計(jì)算有限溫度卡什米爾效應(yīng)的采取方法和步驟。第四章分別對(duì)三種邊界條件下的有限溫度卡什米爾效應(yīng)進(jìn)行討論。第五章對(duì)本文的研究工作進(jìn)行總結(jié)。≥巷∽‘蠢j一常冀≮_ o ≯一．，一。，．。，-0。，．r㈣l | l I | | l I | I I I l f l ?m ?I | I f I | | I I | | | | I I 川ⅢY 2 1 15 9 6

5、4T h e s i s T o p i c ：F i n i t et e m p c r a t u r e C a s i m i r e f f b c t u n d e r 8 0 m es p e c i a lb o u n d a r yc o n d i t i o n sM a j o r ：T h e o r e t i c d P h y s i c sM a s b e rD e g r e ea p p l

6、 i c a n t ：Y | a n gY ．a(chǎn) n gS u p 鯽抽r ： P r o 曬s o l ’Z h a i Ⅺ蛐g(shù) h u a．A b s t r a c tT h e C a s i m i r e f f e c tc a l l s e s l o t so fa t t e n t i o no f t h e o r e t i c a ls t u d y i n gs i n c ei t i s f o

7、 u n d ．T h e C 商m i re n e r 盯a n d f o r c em a y c h a n g e s i g I ld e p e n d i n g o ng e o m e t 可o f t h ec o n f i g u r 扣t i o na n d t h e t y p l e o f b o u n d a 巧c o n d i t i o I 瑪．T h ei n t e 璐i V e s

8、 t u d y o f d i 骶r e n tg e o m e t 珂t y p eo fb o u I l d a 叮c o I l d i t i o 璐t l s i n gq u a n t u m 在e l dt h e o 盯s h o 、) I 】弓t h a tt h e C a s i I I l i rf o r c ea r i s e sn o t 伽衄i n t h ep r e ∞n c e 0 fm

9、a t e r i a lb o 吼d a r i 儲(chǔ)，b u ta ：l s 0i ns p 扯鶴誦t hn o m E u c l i d e 讎唧o l o 斟鋤dd 印e n d 儺t h et o p o l o 盯0 f s p a u c e - t i I 艙．M a n yo ft h e p r e v i o u sr ∞e 恥c h 缸c 瑚o n t h eC a s i m i re f E e c ta t

10、 z e r ot e m p e r a t u r e ．B u ti t i 8h a r dt or e a u c ha b s o l u t ez e r oi nr e a l i t ya r l da c t u a l l ya ue x p e r i m e n t a l m e a s u r e m e n t s o ft h e C a s i m i r e 腸c th a v e b 9 e nd

11、 o n ea tr 咖t e m p e r a t l l r e ，∞i ti s i m 眇t 鋤t t os t u d y t h e i n n u e n c eo ft e m p e r a t I l r e o nt h eC a s i I n i re 丹＆t ．I I lt h e l a s t 董嘶r ”．a(chǎn) 瑪，g r e a tp r o g r e 鷦h 鷦b e e nm a d e i nt

12、h e e x p e r i m e n t a ls t u d y o f 丘I l i t et 鋤p e r a t u r eC a s i m i re 艉c ta n d t h e r ei sa c h a n c et ov e r i 黟t h e t h e o r e t i c a lr 鶴u l ti n 唧e I i I n e n t a ls r c u I 虹l nt h i st h e s i