Glansdorff-Prigogine判据与最小熵产生定理

起因于Graham和Landauer的批评,我们在本文中讨论了Glansdorff-Prigogine判据和最小熵产生定理的应用范围及实用价值问题。文中指出Glansdorff-Prigogine判据作为热力学理论是严格的,但在多变量的实际问题中没有实用价值。同时指出最小熵产生定理的应用范围比线性非平衡热力学中其他定理的适用范围要小得多,因此把它作为一个原理是不恰当的。但是Landauer对最小熵产生定理的批评是错误的。 关键词：     

由Hanusse定理的完整化而导出一个新定理

本文论述了非平衡统计热力学中Hanusse定理的完整化问题,并由此引导出一个新定理:“如果中间反应物至多只有两种,参加每一步反应至多只有两分子,则不可能由一个定态到达任何一个极限环。” 关键词：     

静电场环路定理的非抵消法证明

在普通物理学中,"静电场环路定理"是一个重要的基本定理.与一般教科书中的证明方法--"抵消法"不同,提出了另外两种巧妙而更为简单的非抵消法的证法.     

引力波观测支持黑洞面积定理

黑洞面积定理表明黑洞顺时演化面积不会减小,这被证明与热力学第二定律相对应.注意到LIGO近来的4次引力波观测数据均来自双黑洞的融合过程,进而本文利用这些观测数据对面积定理进行验证.结果显示该4次观测结果均支持黑洞面积定理.此外,本文也从理论上给出了N个黑洞融合时面积定理的等价表述.     

热力学第一定律能证明能量守恒吗?

不是发对能量守恒,是说教科书上的热力学第一定律中缺少一项位能△P,不能证明能量守恒,我是补充上位能△P,来证明能量守恒. 学习物理,对《物理学》课本中的热力学第一定律有一个认识. 教科书上的热力学第一定律的数学表达式是:Q=△U+W(1) 文字表述为:物质系统从外界吸收的热量等于物理系统的内能增量与物质系统对外做的功之和.     

螺旋及其在物理学中的应用

引言:近年来,国外对物理学中的某些定理和定律的数学表达采用了一种方法。这就是在物理学中引入由一个矢量和一个旋转量构成的一个有物理意义的矢量偶(称之为螺旋)。这种方法与沿用的物理学定律的表述在形式上有很大差别。本文从物理学沿用的习惯方法入手,引入螺旋的概念,并力求对这种新的表述方法作出较为明确的解释。此外,还对螺旋的概念作了某些引伸和概括。 1.螺旋的概念 为了引入螺旋这个概念,我们借用理论力学中力的简化法则。 若刚体受到合力为F的平面 汇交力系的作用,当F分别向刚 体上的任意两点(如P和O)简 化时,图一所示各量之间…     

统计物理方法在离散变量模型中的应用及推广

提出离散变量模型,并基于此模型由最大熵原理出发,展现了统计物理方法在热力学系统中的具体应用.该方法可以推广应用至由大量"个体"所构成的"总体"非物理系统中,如金融系统,社会生产系统等.文中还指出由最大熵原理得到的概率分布函数同时适用于平衡态和非平衡定态的热力学系统.     

经典物理中新发现的几个小定理

本文简要介绍经典物理中新发现的几个小定理及其证明方法:(1)交/直流并联电源的一个等效定理及其推广;(2)N个并联耦合线圈的等效自感系数的一个定理;(3)静平衡共点力系统的一个几何定理;(4)一对倒置的镜像对称电流元的合成磁场及其应用;(5)凸柱体表面缠绕软绳的横向摩擦力的曲率无关性.     

热力学第二定律的新表述

 在热力学中,热力学第二定律处于核心地位,是热力学的重要理论基础.这个定律有很多系统的表述,其中最常用的形式是开尔文表述和克劳修斯表述,作为状态函数的熵就是根据这一定律确定出来的.引入熵概念以后,可以得出热力学第二定律的数学表示dS≥δQ/T和熵增加原理△S≥0.本文给出了热力学第二定律的一种新的表述,由它可以很容易得到绝对熵和温度的定义,以及dS≥δQ/T和△S≥0.     

现代热力学基础简介

从热力学基本定律的现代表达式 (diS≥ 0 ,diS是体系的熵产生 )能直接预测同时发生的反应有发生反应耦合 [diS1<0 ,diS2 >0和diS1 diS2 ≥ 0 ;diS1和diS2 是反应的熵产生 ]的可能 ,但是长期以来无法得到定量证明 .在激活低压气相生长金刚石的热力学研究中 ,发现该体系就是反应耦合的定量化例证 ,相应地得到了一个非平衡零耗散热力学 [diS1<0 ,diS2 >0和diS1 diS2 =0 ]的全新热力学分支领域 .非平衡定态相图的计算就是该领域的重要结果 ,并与大量的金刚石气相生长实验相符 .非平衡零耗散体系是在外界强制条件下的一种定态体系 ,强制条件减弱为零时就成为平衡体系 .现代热力学对开放体系相关的近代高新科技领域有重要意义 .     

从能斯特定理导不出绝对零度下热容量的零极限

证明一些文献从能斯特定理终结式导出等容热容量和等压热容量在绝对零度下的零极限limT→0CV=0和lTi→0mCp=0的有关推导不成立,并证明不可能从能斯特定理或其终结式导出这些结论.但如果把普朗克的绝对熵原理作为热力学第三定律的基本表述形式,则由此可以导出等容热容量和等压热容量的零极限.     

一种新的Glauber公式的证明方法

Glauber公式在量子力学中有着重要的应用,教科书中证明它的方法可以分为两种。一种是构造一个含有参变量的算符指数的函数,然后对参变量微分并利用Baker-Hausdorff公式,最后得到微分方程并积分求解得证。此方法存在一点瑕疵,因为在积分的过程中需要将算符放在分母,然而算符所对应的矩阵是没有除法的。另一种是先证明考虑算符对易性质的两个算符相加的二项式定理与不考虑算符对易性质的两个算符相加的二项式定理之间的关系,然后直接将Glauber公式中两个算符和的指数做展开并利用上述关系直接证明。此方法的证明过程略显复杂。本文通过构造、利用Baker-Hausdorff公式和算符的指数展开公式,给出了一种新的Glauber公式的证明方法。     

二维气体模型中的负微分热阻

负微分热阻效应是指在一个热输运系统中增大热流驱动力热流反倒减小的现象.理解和控制非平衡热输运系统中的负微分热阻效应,并利用其设计制造新功能热器件是科学技术的前沿挑战,有着重要的理论意义和应用前景.相对晶格模型中的负微分热阻研究而言,流体模型中的负微分热阻性质还亟待认知.本文选用由多粒子碰撞动力学描述的二维气体模型为研究对象,理论证明了热库对气体粒子运动的约束是诱导负微分热阻的一个新机制,并通过非平衡分子动力学方法揭示了该机制仅适用于弱相互作用的小尺寸系统.这些结果为气体模型能表现出负微分热阻现象提供了微观机制的支持,同时也为开发新的应用提供了新思路.     

锰氧化物相竞争的理论研究

势函数是在平衡态统计物理中应用得十分成功的理论,将势函数理论推广到非平衡系统是非平衡态统计物理的一项十分重要的任务。本文综述了非平衡态势函数理论的一个重要方面,即利用对随机过程的研究来建立系统的势函数,本文阐述了非平衡系统势函数的定义和概念;论证势函数在系统演化过程中的单调性质;详细介绍了各种计算非平衡势函数的方法;同时介绍了利用势函数解析地研究在噪声作用下的非线性系统的非定态演化行为。整个研究包含了一维和多维系统的广泛系统。     

非平衡系统的势函数理论

势函数是在平衡态统计物理中应用得十分成功的理论，将势函数理论推广到非平衡系统是非平衡态统计物理的一项十分重要的任务。本文综述了非平衡态势函数理论的一个重要方面，即利用对随机过程的研究来建立系统的势函数，本文阐述了非平衡系统势函数的定义和概念；论证势函数在系统演化过程中的单调性质；详细介绍了各种计算非平衡势函数的方法；同时介绍了利用势函数解析地研究在噪声作用下的非线性系统的非定态演化行为。整个研究包     

绝热定理表述的改进以及Berry相位和Wilczek-Zee算符导出的简化

用Hamiltouian随时间的变化率来定量地界定量子系统的“缓慢变化”,从而对绝热定理的表述做了改进,使它更精确其证明过程变得更简单,绝热近似的误差估计也被做得更直捷,并得到了(?)/(?)(?)相对于能量本征函数的非对角元的估计式.据此,对Berry相位和Wilczek-Zee算符的导出做了简化.而Berry相因于作为wilczek-Zee算符的特例这一点,也被表述得更加严格和清楚. 关键词：     

现代热力学的完整分类系统--非平衡非耗散热力学新领域

在同一体系中同时有多个不可逆过程时，不可逆过程之间会有相互影响，原来的非自发过程有可能在其他自发过程的影响下得以进行，这种现象就称为热力学耦合或反应耦合，长期以来，经典热力学把热力学第二定律的等式作为平衡体系的充分必要条件，其中隐含了一个前提性的假定，即经典热力学的对象只限于非耦合的体系，摈弃这一隐含的前提性假定以后，热力学自身就发展成为一个现代热力学的完整学术体系，适用于任何宏观体系（包括极其复杂的生命体系），现代热力学的完整学术体系中包含了一个崭新的非平衡非耗散热力学新领域，由于该领域属于热力学第二定律的等式部分，因此可以定量计算，并得到一系列理论计算的非平衡相图，与文献上报道的激尖低压金刚石合成等的大量实验数据相符。     

关于Birkhoff逆问题中Santilli方法的研究

研究构造Birkhoff动力学函数的Santilli方法.首先,基于Cauchy-Kovalevskaya型方程解的存在性定理,采用反证法证明自治系统总有自治Birkhoff表示;其次,给出更简洁的方法证明Santilli第二方法可以被简化;找到Santilli第三方法中所隐含的一种等量关系,提出改进的Santilli第三方法,并研究该方法的MATLAB程序化计算;最后,总结全文并对结果进行讨论.     

静电平衡原理与空腔导体内外两侧场强的独立性

静电平衡的空腔导体内外两侧场强彼此独立的问题,几乎每本普通物理教材都要讲到,然而只作定性的解释,并说明严格的证明要用到唯一性定理,使学习的人对静电屏蔽原理只停留在现成的结论上.其实即使用了唯一性定理,也还要经过一番数学上的推证,对普通物理来说亦非直截了当.本文的宗旨是在静电平衡原理的基础上应用高斯定理、环路定理(电力线的性质)和叠加原理等严格地证明上述结论. 静电场中导体上的电荷最后将处在一个稳定状态,这时导体内部的宏观电场为零、导体是。等势体,即 这一过程和结论称为静电平衡原理,上式又称为静电平衡必要条件,式…     

小系统的非平衡统计力学与随机热力学

热力学是一个古老的课题,古典热力学以宏观的具有大粒子数的系统为研究对象,自17世纪以来,科学家们构建了热力学的完备公理化体系。将热力学推广至小系统是近三十年来的研究前沿。文章介绍小系统的非平衡统计力学以及小系统的随机热力学。作为研究案例,利用时间依赖的谐振子势场控制单个粒子来构造随机热机的类卡诺循环,并发现该热机最大功率对应的效率等于1-Tc/Th,其中Tc和Th分别对应于低温热库和高温热库的温度。