漲落定理
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此條目沒有列出任何參考或來源。 (2023年4月27日) |
漲落定理是統計力學中的一個定理,用來處理遠離熱力學平衡(熵最大值)之下,系統的熵會在某一定時間中增加或減少的相對機率。熱力學第二定律預測一獨立系統的熵應該趨向增加,直到其達到平衡為止,但在統計力學被發現之後,物理學家了解到第二定律只是統計上的一種行為,因此應該總是有一些機率會使得獨立系統的熵會自發性地減少;漲落定理準確地量化了此機率。
定理概述和實例
[編輯]波動耗散定理說,當存在著消耗能量,將其轉化為熱能(例如,摩擦)的方法,存在相關的逆過程的熱波動。通過考慮一些例子可以最好地理解這一點:
- 當光照射物體時,光的一部分被吸收,使得物體更熱。這樣,光吸收將光能轉換成熱。相應的波動是熱輻射(例如,「紅熱」對象的發光)。熱輻射將熱能轉換為光能 - 光吸收的相反。事實上,熱輻射的克希荷夫定律證實了更有效的物體吸收光,其就會放射更多的熱輻射。
具體的例子
[編輯]- 波動耗散定理是一個統計熱力學量化之間波動的系統中的關係熱平衡,並且系統的施加擾動的響應的一般的結果。
- 因此,該模型允許例如:使用分子模型在線性響應理論中來預測材料性質。該定理假設應用擾動,如機械力或電場,足夠弱以至於rates of Relaxation保持不變。
- 布朗運動
- 例如,愛因斯坦在他1905年論文上指出布朗運動是相同的隨機的力導致在布朗運動的粒子的不穩定的運動也將導致拖如果顆粒是通過流體拉動。換句話說,如果試圖在特定方向上干擾系統,則靜止時粒子的波動具有與必須消除的摩擦力相同的原點。 根據該觀察愛因斯坦能夠利用統計力學推導出愛因斯坦-Marian Smoluchowski關係: