引力的全息性質及其在流體中的套用

《引力的全息性質及其在流體中的套用》是依託南京航空航天大學，由胡亞鵬擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：引力的全息性質及其在流體中的套用
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：胡亞鵬
• 依託單位：南京航空航天大學

項目摘要

近年來引力的全息性質--AdS/CFT對應已引起人們極大的關注。該對應作為一種強耦合和弱耦合系統之間的對應，它為我們提供一種利用弱耦合的引力研究強耦合物理系統的可能途徑。此外，實驗室中已發現一些強耦合流體，如表現出粘滯流體性質的夸克膠子電漿（QGP）等。對於這類強耦合流體，QCD尚不能很好地定量描述它們的粘滯性質，但是利用AdS/CFT對應或其長波極限下的引力／流體對應卻能對該性質作一些比較好的定量描述。因此，本項目期望通過對引力全息性質及其在流體中套用的研究，能進一步了解夸克膠子電漿（QGP）等強耦合流體的物理性質，如實時演化、重整化群流（RG flow）及反常問題等。同時，也期望流體的近平衡或遠離平衡時的一些重要結果能在bulk引力中全息實現，從而加深對引力時空的熱力學性質、引力的全息性質及引力相互作用本身的認識。

結題摘要

近年來引力的全息性質--AdS/CFT對應已引起人們極大的關注，而且人們發現可利用引力的全息性質對實驗室中發現的強耦合流體作一些比較好的定量描述，如夸克膠子電漿（QGP）的流體粘滯性質。因此，本項目期望通過對引力全息性質及其在流體中套用的研究，能進一步了解強耦合流體的其它一些物理性質。到目前為止，本項目的研究內容主要涉及強耦合流體的重整化群流（RG flow）、實時演化、近平衡與遠離平衡時的一些性質。此外，我們也研究了修正引力理論中bulk引力時空的一些相關性質，如動態黑洞時空解及其熱力學性質、漸近AdS黑洞的P-V相變及其臨界指數等。目前，本項目已取得的主要代表性成果及其科學意義為：(i) 我們對有限截斷面上全息流體進行系統性研究，發現全息流體聲速的重要性，並且聲速對於全息流體的一階能動張量分量具有重要的簡化作用。進一步，我們利用聲速的簡化作用發現在全息流體的一階能動張量分量中存在普適性關係式。該普適性關係式對於將來進一步研究全息流體的非零bulk viscosity具有可能重要的啟發意義；(ii)我們構造了解析的動態黑洞解來研究夸克膠子電漿的全息熱化過程，並發現非零的引力子質量可加快全息熱化過程這一重要結論。此外，在全息SNS（超導-正常金屬-超導）約瑟芬（Josephson）結系統中，我們也發現引力子質量會抑制正常金屬態到超導態的相變過程，而且全息約瑟芬結流的最大值也會隨引力子質量的增大而減小；(iii) 我們研究了Horndeski修正引力中一類漸近AdS黑洞的P-V相變及其臨界行為，發現與宇宙學常數成正比的壓強定義不再合適，取而代之的是一個等效的宇宙學常數。而且不同於一般漸近AdS黑洞的臨界現象都要求宇宙學常數小於零，我們首次在宇宙學常數大於零和小於零時都發現了類Van der Waals臨界現象。因此，我們的工作首次表明負的宇宙學常數作為壓強的定義並不一定可以從微觀層次上給予解釋。