論文の概要: Energy Balance of a Boson Gas at Zero Temperature in Curved Spacetime

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.23931v1
• Date: Wed, 25 Mar 2026 04:38:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-26 21:06:11.13084
• Title: Energy Balance of a Boson Gas at Zero Temperature in Curved Spacetime
• Title（参考訳）: 湾曲時空におけるボソンガスのゼロ温度でのエネルギー収支
• Authors: Jorge Meza-Domínguez, Tonatiuh Matos, Pierre-Henri Chavanis,
• Abstract要約: 曲面時空におけるゼロ温度ボソンガスの包括的熱力学記述法を開発した。 時空から見た熱力学の第一法則を表すエネルギー収支方程式と、フィッシャーエントロピーとボソン密度の動的進化を結びつける情報理論の制約という2つの基本的な関係を確立する。 我々はミンコフスキー時空とシュワルツシルト時空の量子系の詳細な解析を通して、我々の枠組みの整合性を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We develop a comprehensive thermodynamic description for a zero-temperature boson gas in curved spacetime, integrating energy conservation with information-theoretic principles. Using the hydrodynamic Madelung representation within the ADM formalism, we establish two fundamental relationships: an energy balance equation representing the first law of thermodynamics from a spacetime perspective, and an information-theoretic constraint connecting Fisher entropy to the dynamical evolution of the boson density. This dual formulation clearly separates energy transport from information conservation while revealing how quantum information is preserved in curved backgrounds. The introduction of a stochastic velocity provides a bridge between quantum potential effects and underlying spacetime fluctuations, suggesting a gravitational basis for quantum stochastic behavior. We demonstrate the consistency of our framework through detailed analyses of quantum systems in both Minkowski and Schwarzschild spacetimes. This work provides a unified foundation for studying relativistic bosonic systems, with direct relevance to boson stars and scalar field dark matter models.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, 時空におけるゼロ温度ボソンガスの包括的熱力学記述法を開発し, エネルギー保存と情報理論の原理を統合する。 ADM形式における流体力学マドルング表現を用いて、時空から見た熱力学の第一法則を表すエネルギーバランス方程式と、フィッシャーエントロピーとボソン密度の動的進化を結合する情報理論の制約という2つの基本的な関係を確立する。 この二重定式化は、曲がった背景に量子情報がどのように保存されているかを明らかにしながら、エネルギー輸送を情報保存から明確に分離する。 確率速度の導入は、量子ポテンシャル効果と基礎となる時空変動の間の橋渡しを提供し、量子確率挙動の重力基底を示唆している。 我々はミンコフスキー時空とシュワルツシルト時空の量子系の詳細な解析を通して、我々の枠組みの整合性を実証する。 この研究は、ボソン星やスカラー場ダークマターモデルに直接関係する相対論的ボゾン系を研究するための統一的な基盤を提供する。

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