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研究生:何依黛
研究生(外文):Ho, I-TAI
論文名稱:熱能的量子起伏及其在宇宙學上的應用
論文名稱(外文):The Quantum Fluctuation of Thermal Energy and its applications to cosmology
指導教授:李沃龍
指導教授(外文):Lee, Wo-Lung
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣師範大學
系所名稱:物理學系
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2016
畢業學年度:104
語文別:中文
論文頁數:31
中文關鍵詞:早期宇宙量子起伏熱能彎曲空間
外文關鍵詞:Early UniverseQuantum FluctuationThermal EnergyCurved Space
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本論文探討如何利用電磁場計算「熱能的量子起伏」,並與傳統的光子數目計算法比較。我們分別考慮只包含單一頻率及包含所有頻率光子的黑體輻射熱系統,並利用場的方式建構熱起伏,以表現出局部空間中點的特性,討論熱起伏如何影響空間:一般量子化電磁場所產生的無限大問題,可經由直接去除真空能量項來解決;但我們保留將能量平方後所得出的一個電磁場和真空交互作用項,藉此得到完整形式的熱能量子起伏。以此法計算的結果與用光子數目所算出的熱能起伏比較,發現兩者無論在因次與各項係數上均相同,因此電磁場計算法與光子數目計算法完全等價。此外,我們還發現傳統上認為熱能的量子起伏和能量的數量級是一樣的,這個觀念只適用於單一頻率的熱系統;對黑體來說,其熱能的量子起伏並不等同於能量的數量級,而是與溫度的5/2次方成正比。若將熱能量子起伏代入愛因斯坦的場方程式,利用相關函數的計算就可以得到相應於此熱起伏所引發的空間曲率起伏的大小。最後,我們簡單地利用光子數的方式,討論了熵的起伏-因為量子特性而產生微小的負熵,可以用來探索熱力學第二定律的有效性。
摘要 I
致謝辭II
第一章 導論 2
第二章 由光子數目探討熱能起伏 4
2.1 單一頻率的熱系統 4
2.1 黑體 5
第三章 由電磁場探討熱能起伏7
3.1 建構熱量子態 8
3.1.1 黑體的熱量子態 10
3.2 單一頻率的熱系統 11
3.2.1 場的二點函數11
3.2.2 真空中場的二點函數12
3.2.3 熱能起伏13
3.2.4 結論16
3.3 黑體16
3.3.1 場的二點函數17
3.3.2 真空中場的二點函數18
3.3.3熱能起伏18
3.3.4結論20
第四章 熱能起伏的應用 22
4.1 彎曲時空熱能的量子起伏 22
4.2 熵的量子起伏 23
第五章 總結與討論26
5.1總結26
5.2討論26
附錄 29
參考文獻30

[1] Planck Collaboration: N. Aghanim et al ; Astro. & Astrophys. accepted (2016), arXiv:1507.02704.
[2]
W. Lee & L.-Z. Fang, Int. J. Mod. Phys. D 6, 305 (1997);
W. Lee & L-Z. Fang, Phys. Rev. D 59, 083503 (1999);
W. Lee & L-Z. Fang, Class. & Quant. Grav. 17, 4467 (2000).
[3] S. L. Cheng, W. Lee, & K. W. Ng, Phys. Rev. D 93, 063510 (2016).
[4] C. H. Wu, K. W. Ng & L.H.Ford, Phys. Rev. D 75, 103502 (2007)
[5] C. H. Wu, Quantum Fluctuations of the Stress Tensor (chap.1), Tufts University, (2002)
[6] P. W. Milonni, The Quantum Vacuum: An Introduction to Quantum Electrodynamics (chap.1.7), Academic Press, Inc., (1993)
[7] Tom lancaster & Stephen J. Blundell, Quantum Field Theory for the Gifted Amateur (chap.2.3), Oxford University, (2014)
[8] P. W. Milonni, The Quantum Vacuum: An Introduction to Quantum Electrodynamics (chap.2.11), Academic Press, Inc., (1993)
[9] C. H. Wu, Quantum Fluctuations of the Stress Tensor (chap.2.8), Tufts University, (2002)
[10] C. H. Wu, Quantum Fluctuations of the Stress Tensor (chap.2.12), Tufts University, (2002)
[11] J.J.Sakurai & J. Napolitano, Modern Quantum Mechanics (2nd ed., chap.3.4), Addison-Wesley, (2011)
[12] R. Loudon, The Quantum theory of light (2nd ed., chap.4.12), Oxford University, (1983)
[13] R. Loudon, The Quantum theory of light (3nd ed., chap.4.6), Oxford University, (1995)
[14] R. Loudon, The Quantum theory of light (3nd ed., chap.4.3), Oxford University, (1995)
[15] Tom lancaster & Stephen J. Blundell, Quantum Field Theory for the Gifted Amateur (chap.2.3), Oxford University, (2014)
[16] G.Barton, Elements of Green's Functions and Propagation (Appendices F), Oxford University, (1991)
[17] A. Zee, Einstein Gravity in a Nutshell (chap.4.2), Princeton University, (2013)
[18] Ellis (1973); Tsagas (2005); Barrow, Maarteus & Tsagas (2007)
[19] Bahram Mashhoon, Phys. Rev. D, Vol.8, Num.12, (1973)
[20] K.Subramanian, Astron. Nachr. AN 331, NO.1,110-120 (2010)
[21] C. H. Wu, Quantum Fluctuations of the Stress Tensor (chap.1), Tufts University, (2002)

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