論文の概要: Fluctuational electrodynamics in and out of equilibrium

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.05734v1
• Date: Sun, 12 Jun 2022 13:24:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-09 18:25:46.754991
• Title: Fluctuational electrodynamics in and out of equilibrium
• Title（参考訳）: 平衡内外におけるゆらぎ電磁力学
• Authors: Iver Brevik, Boris Shapiro, and M\'ario Silveirinha
• Abstract要約: 中性物質の物体間の分散力は、物体の偏光のゆらぎに起因する。 相対運動中の物体に対しては、横方向の摩擦力(量子摩擦、ゼロ温度制限)が作用する。 ゆらぎ誘起力の広く受け入れられる理論は「ゆらぎ電磁力学」に基づいている
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Dispersion forces between neutral material bodies are due to fluctuations of the polarization of the bodies. For bodies in equilibrium these forces are often referred to as Casimir-Lifshitz forces. For bodies in relative motion, in addition to the Casimir-Lifshitz force, a lateral frictional force ("quantum friction", in the zero temperature limit) comes into play. The widely accepted theory of the fluctuation induced forces is based on the "fluctuational electrodynamics" , when the Maxwell equations are supplemented by random current sources responsible for the fluctuations of the medium polarization. The first part of our paper touches on some conceptual issues of the theory, such as the dissipation-less limit and the link between Rytov's approach and quantum electrodynamics. We point out the problems with the dissipation-less plasma model (with its unphysical double pole at zero frequency) which still appears in the literature. The second part of the paper is devoted to "quantum friction", in a broad sense, and it contains some novel material. In particular, it is pointed out that in weakly dissipative systems the friction force may not be a stationary process. It is shown, using an "exact" (nonpertubative) quantum treatment that under appropriate conditions, an instability can occur when the kinetic energy (due to the relative motion between the bodies) is transformed into coherent radiation, exponentially growing in intensity (the instability gets eventually limited by non-linear effects). We also discuss a setup when the two bodies are at rest but a constant electric current is flowing in one of the bodies. One may say that only the electron component of one body is dragged with respect to the other body, unlike the usual setup when the two bodies are in relative motion. Clearly there are differences in the frictional forces between the two setups.
• Abstract（参考訳）: 中性物質体間の分散力は、物体の分極のゆらぎによるものである。 平衡状態の体の場合、これらの力はしばしばカシミール・リフシッツ力と呼ばれる。 相対運動中の物体に対しては、カシミール・リフシッツ力に加えて、外側摩擦力(ゼロ温度限界における量子摩擦)が作用する。 ゆらぎ誘起力の広く受け入れられる理論は、マックスウェル方程式が媒体偏光のゆらぎに責任を持つランダムな電流源によって補われるときの「ゆらぎ電磁力学」に基づいている。 論文の第1部では、散逸のない極限や、リトフのアプローチと量子電磁力学の関係など、理論のいくつかの概念的な問題に触れている。 本論文では, 散逸のないプラズマモデル(非物理的二重極をゼロ周波数とする)の問題点を指摘する。 論文の第2部は広義の「量子摩擦」に特化しており、いくつかの新しい素材を含んでいる。 特に弱散逸系では摩擦力は定常過程ではない可能性が指摘されている。 適切な条件下では、運動エネルギー(身体間の相対運動により)がコヒーレント放射に変換され、指数関数的に強度が増大する(不安定は最終的に非線形効果によって制限される)ときに不安定が発生することが示されている。 また,両体が休んでいる時,一方の体に一定の電流が流れている場合の設定についても検討する。 2つの体が相対運動している場合とは異なり、一方の体の電子成分だけが他方の体に対して引きずられるということもある。 両者の間には明らかに摩擦力の違いがある。

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