Teoría de campo para la dinámica del modelo abierto O(N)

Se desarrolla un enfoque de teoría de campo para la dinámica de relajación fuera de equilibrio en sistemas abiertos en tiempos tardíos. En ausencia de leyes de conservación, todas las excitaciones están sujetas a disipación. Sin embargo, los estados estacionarios ordenados satisfacen el teorema de Goldstone. Esto implica una tasa de amortiguamiento que tiende a cero en momentos pequeños, lo que a su vez permite competencia entre la disipación inducida por el entorno y la termalización debido a colisiones. Derivamos la teoría dinámica en la fase rota de simetría de una teoría de campo simétrica O(N) basada en una expansión de la acción efectiva irreducible de dos partículas (2PI) al siguiente orden en 1/N y destacamos las analogías y diferencias con la teoría correspondiente para sistemas cerrados. Un resultado central de este enfoque es la derivación sistemática de una ecuación de Boltzmann para sistemas abiertos, que toma una forma muy diferente de su contraparte en sistemas cerrados debido a la ausencia de cuasipartículas bien definidas. Como consecuencia de la estructura general de su derivación, se aplica a teorías de campo abiertas y sin brechas que satisfacen ciertas condiciones verificables, que identificamos aquí. Específicamente para el modelo O(N), utilizamos análisis de escalado y simulaciones numéricas para mostrar que las interacciones se apantallan de manera eficiente en momentos pequeños y, por lo tanto, la evolución en tiempos tardíos es efectivamente sin colisiones. Esto implica que las fluctuaciones inducidas por un enfriamiento se disipan en el entorno antes de que se termalicen. El teorema de Goldstone también limita la dinámica lejos del equilibrio, que se utiliza para mostrar que el parámetro de orden se equilibra más rápidamente para enfriamientos que preservan la simetría O(N) que aquellos que la rompen explícitamente.