近日，我校物理与电子工程学院颜骏老师在国际著名高能物理学术期刊Physics Letters B  818,  2021 上发表论文，论文题为《The phonon mass and the Hawking temperature in the two-dimensional acoustic black hole model》。

 1981年，加拿大物理学家Unruh首次提出了声学黑洞的概念，这是一种具有代表性的类比引力模型，这一工作为在实验中利用经典或量子流体模拟黑洞的性质开辟了一条新途径。Unruh研究了经典流体力学中流体密度和压力的涨落方程，发现速度势方程等价于弯曲时空背景下的Klein-Gordon型方程，其背景度规称为声学黑洞度规，这个类比黑洞也存在声子场的霍金辐射。许多研究者将Unruh的思想推广到BEC、He-3等量子流体中，试图模拟低温环境下的声学黑洞，从而在凝聚态物理平台上实现对声子霍金辐射的实验观测。

二维引力中的包括Jackiw-Teitelboim（J-T）模型和Almeiri-Polchinski（A-P）模型，这些著名的理论模型和弦理论，共形场论，杨振宁-Baxter 变形都有密切关系。

那么如何用量子BEC流体来模拟二维引力的有关物理性质？这是前人没有回答的问题。颜骏老师的论文中利用位移变换和泛函积分方法导出了声子场在量子BEC流体中涨落的声学度规和有效作用量，当声子场与不同类型的二维引力耦合时，即Jackiw-Teitelboim模型和Almeiri-Polchinski模型，计算出了声子场的有效质量和霍金温度的解析形式。此外，还分析和讨论了涨落强度和形变参量对声子质量和霍金温度的影响。

原子玻色-爱因斯坦凝聚体可以用来测试声学黑洞的辐射效应，如密度关联就涉及来自声子对的辐射特征，因此可能在BEC实验中完成对这种霍金辐射的直接探测。另外，由于二维引力势能函数的信息都包含在霍金温度中，当势能和声子场通过度规因子相耦合时, 就可以用声学黑洞来模拟二维引力所引起的各种相互作用。

所以本文的研究结果，对于模拟不同类型的二维引力模型中的声子真空和声学黑洞，都具有相当的参考价值。

颜骏论文.pdf