전하를 띤 유체, 초유체, 그리고 프랙톤 유체를 위한 복소 스칼라 장 이론

요약 본 논문은 유체와 함께 이동하는 시공간 초평면 상에 정의된 복소 스칼라 장을 이용하여 전하를 띤 상대론적 유체의 이상적인 유체역학을 기술하는 장 이론적 틀을 제안한다. 정상상태(normal phase)에서는 전하를 운반하는 유체의 역학이 엄격한 화학적 시프트 대칭에 의해 제한되는데, 이 대칭은 전하들이 유체의 움직임에 따라 공간을 이동하면서도 공통 운동하는 평면 상 고정 위치에 고정되게 한다. 반면, 초유체 상태(superfluid phase)에서는 화학 시프트 대칭이 일정한 시프트로 완화되어 전하가 공통 운동하는 초평면 전체에 자유롭게 재분포될 수 있게 한다. 우리는 두 모델이 각각의 비선형 유체역학 방정식을 재현함을 보였으며, 이론의 장을 이용해 유체역학 집단 변수들에 대한 명시적 표현을 제시한다. 제시된 모델들은 골드스톤 장을 이용해 구성된 유체역학의 효과 장 이론에 대한 자외선(고에너지) 완성도를 제공한다. 마지막으로, 정상상태와 초유체 상태 사이의 자연스러운 보간(interpolation)으로서, 공통 운동 공간에서 선형 시프트 대칭에 의해 기본 전하의 이동성이 제한되는 상대론적 프랙톤 유체 단계를 제안한다.