Note on nonequilibrium stationary states and entropy
在非平衡定态之间的变换中,熵可能是一个定义不好的概念。它可能类似于在平衡状态下的转变中的“热含量”,如果它们不是等容的({ \it,即}),那么平衡状态下的转变也没有很好的定义。涉及机械工作)。因此,我们推测,在非平衡定态下,熵只是一个可以传递或产生的量,就像平衡态下的热一样,但作为系统的一种性质,熵含量没有物理意义。
2003-12-12 cond-mat.stat-mech
Relativistic Entropy and Related Boltzmann Kinetics
在经典Boltzmman方程的碰撞积分中,两粒子关联函数的特殊形式唯一地确定了系统的熵,即Boltzmann-Gibbs-Shannon熵。在普通的相对论性玻尔兹曼方程中,通常进行一些标准的推广,关于它的经典版本,由狭义相对论强加的。这个方程的唯一组成部分是两粒子的关联函数,它默认地保持着它原来的经典形式,而这个事实也迫使相对论动力学也受玻尔兹曼-吉布斯-香农熵的支配。事实上,普通的相对论性玻尔兹曼方程承认指数Juttner分布是平稳的稳定分布。在这里,我们表明,狭义相对论定律和最大熵原理,建议一个相对论的推广也两个粒子的关联函数,然后熵。这样得到的,完全相对论性玻尔兹曼方程,遵守H-定理,并预测一个平稳的稳定分布,呈现幂律尾在高能量区。随后的相对论动力学理论保留了经典动力学的主要特征,在$c \to \infty$极限恢复。
2009-05-26 cond-mat.stat-mech hep-ph hep-th
Resonance Transport and Kinetic Entropy
在非平衡场论的实时表述中,避免了标准准粒子近似,导出了广义输运方程。它们允许把不稳定粒子包括在输运方案中。为了实现自洽的,守恒的和一致的描述,我们推广的Baym的$Φ$ -功能的方法,真正的非平衡过程。发展的输运描述自然包括了在相应的平衡极限中已经固有的所有量子特征。讨论了高阶碰撞项图中出现的记忆效应。$Φ$ -泛函的变分性质允许导出非平衡动力学熵流的广义表达式,其中包括波动和质量宽度效应。在特殊情况下,证明了$H$ -定理,这意味着熵只能随时间增加。动力学项中的记忆效应提供了对动力学熵流的修正,在平衡极限下恢复了对费米液体(如氦-3)比热的著名玻色子型$T^3 \ln T$修正。
1999-05-14 astro-ph cond-mat.stat-mech hep-ph
Entropy Production in Mesoscopic Stochastic Thermodynamics: Nonequilibrium Kinetic Cycles Driven by Chemical Potentials, Temperatures, and Mechanical Forces
非平衡态热力学(英语:Nonequilibrium thermodynamics,NET)研究系统在整体平衡之外的过程。在介观水平上,它提供了各种复杂现象的统计动态描述,如化学反应,离子传输,扩散,热化学,热机械和机械化学通量。在本综述中,我们介绍了一个介观随机制定NET通过分析熵产生在几个简单的例子。强调了非平衡稳态循环动力学的基础作用。在这种情况下,昂萨格的互惠关系的统计力学阐明。化学机械,热机械和酶催化的热化学能量转换过程进行了讨论。有人认为,介观随机NET提供了一个严格的数学基础的基本概念,需要理解复杂的过程中的化学,物理和生物学,这也是相关的纳米技术的进步。
2016-01-15 cond-mat.stat-mech
Force-free kinetic inference of entropy production
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所)
本文提出了一种基于位置轨迹推断熵产的新方法,通过稳态相关函数和交通率推导出熵产的界限,适用于非平衡系统研究。
2025-11-23 cond-mat.stat-mech
Kinetic Pathways of Phase Decomposition Using Steepest-Entropy-Ascent Quantum Thermodynamics Modeling. Part I: Continuous and Discontinuous Transformations
一个固体溶液分解成单独的相的动力学分析与运动方程最初开发的量子系统中的耗散过程。这个方程和最陡熵升量子热力学框架,它是其中的一部分,使得有可能跟踪非平衡系统中的动力学过程,同时保留经典平衡热力学的框架。一般的运动方程的情况下,一个特殊的二元合金的分解,和一个解决方案模型是用来建立一个近似的能量本征结构,或伪本征结构,合金系统。然后用伪本征结构求解该方程,得到唯一的反应路径和合金的分解动力学。对于一个假设的固溶体在低温下的溶解间隙,在此框架下预测一个连续的转变路径(spinodal分解)或不连续的(成核和生长)的条件下,证明。
2018-09-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Entropy is in Flux
热力学科学是在19世纪建立起来的,用来描述处于平衡状态的大型系统。热力学的一部分定义了平衡系统的熵,并要求非平衡系统的熵不断增加。然而,从1872年路德维希·玻尔兹曼的工作开始,一直持续到今天,各种非平衡行为的模型已经被放在一起,具体目标是将熵的概念推广到非平衡情况。这种熵被称为{ \em动力学熵},以区别于热力学熵。动力学熵的知识开始于玻尔兹曼对他的方程的气体系统的时间依赖性的洞察力。在本文中,他的结果是作为一个定义的动能熵的熵密度的局部方程。这个定义,然后应用到朗道的费米液体理论,从而使该理论内的动力学熵。熵已经被定义并用于各种各样的情况,在这些情况下,凝聚态系统已经被允许松弛足够长的时间,以便消除最快速的波动。非平衡分析最广泛的应用之一是考虑使用马丁-施温格格林函数\cite{MS}作为维格纳函数、$g^<$和$g^>$的推广的量子简并系统。本文再次描述这些函数的量子动力学方程如何给出局部定义的质量、动量和能量守恒律。在局部热力学平衡中,这种动力学理论使得熵密度的局部定义变得合理。然而,当系统处于局部平衡之外时,这个定义就失效了。据推测,量子纠缠是这一失败的根源。
2014-03-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.hist-ph
Note On The Dilaton Effective Action And Entanglement Entropy
本文对非共形理论流向非平凡IR不动点时的纠缠熵进行了详细的分析。特别是我们强调的作用,跟踪的能量动量张量在这些计算。我们还比较了目前的技术评估的纠缠熵,特别是高斯理论的格林函数方法,与有效行动的方法,并表明,他们计算相同的数量。因此,可以认为格林函数法是格林函数法在相互作用理论中的一种推广。
2014-06-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Entropy production in thermal phase separation: a kinetic-theory approach
采用离散Boltzmann动力学模型研究了多相流热相分离过程中的熵产生。的熵产生率被发现在失稳分解阶段增加,并在畴生长阶段减少,达到最大值在两者之间的交叉。这种行为为识别和区分这两种制度提供了一个自然标准。此外,通过系统地探讨非平衡能量和动量通量之间的相互作用,研究了导热系数,粘度和表面张力对熵产生率的影响。结果表明,由于能量通量的熵产生率是普朗特数的增函数,而动量通量则表现出相反的趋势。另一方面,这两个贡献都表现出随表面张力增加的趋势。目前的分析内的非平衡态热力学的一般框架内,因此,它预计将是有关的软流动系统远离机械和热平衡的广泛类别。
2019-03-15 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph physics.flu-dyn
Fragile Glasses Associated with a Dramatic Drop of Entropy under Supercooling
我们进行动力学蒙特卡罗模拟的可移动的颗粒晶格模型的结构玻璃与随机粒子相互作用。通过改变相互作用分布和平均粒子跳跃能垒,我们得到了一个非常广泛的动力学脆弱性。拉伸指数,表征结构松弛,被发现减少与实验一致的动力学脆性。最易碎的玻璃是那些表现出低跳跃势垒的玻璃,更重要的是,在冷却到玻璃化转变温度时熵急剧下降的玻璃。熵的下降减少了可能的动力学路径,并导致动力学的急剧减慢。此外,动力学脆性与热力学脆性相关。
2020-12-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A note on the connection between non-additive entropy and $h$-derivative
该研究引入一种基于推广牛顿-莱布尼茨微积分的$h$-导数的双参数非广延熵$S_{h,h'}$,可描述非广延系统、复现多种知名非广延熵及经典玻尔兹曼-吉布斯熵,并分析了其相关性质。
2023-06-13 cond-mat.stat-mech nucl-th
Kinetic theory of collisionless relaxation for systems with long-range interactions
我们发展了与林登-贝尔统计理论有关的长程相互作用系统的无碰撞弛豫动力学理论。我们处理多层次的情况。我们从Vlasov方程的准线性理论得到的动力学方程和从最大熵产生原理得到的松弛方程之间的连接。我们提出了一种方法来封闭相级矩的动力学方程的无限层次,并获得与广义熵形式相关联的广义Landau、Lenard-Balescu或Kramers方程形式的粗粒度分布函数的动力学方程[P.H. Chavanis,Physica A { \bf 332},89(2004)]。这使我们能够超越与费米-狄拉克型熵相关的两能级情形。我们讨论了与二维湍流的许多类比。我们还提到了可能的应用程序,目前的形式主义的费米子和玻色子暗物质晕。
2021-12-21 cond-mat.stat-mech
Inferring kinetics and entropy production from observable transitions in partially accessible, periodically driven Markov networks
针对部分可观测的周期驱动马尔可夫离散态网络,提出基于观测跃迁等待时间分布的推断方案,可推断相关态周期概率、时变跃迁速率及隐藏跃迁信息,并给出总熵产生下界,同时得到稳态相关原创结果。
2024-06-18 cond-mat.stat-mech
A note on entropy of matter in presence of gravity: status of extensivity of entropy
本文通过计算牛顿尺度强引力下单原子气体的熵,支持熵依赖容器横截面积的观点,并讨论其广延性,表明强引力下微观自由度由横截面积贡献。
2025-07-20 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Kinetic energy and microcanonical nonanalyticities in finite and infinite systems
与正则情况相反,微正则热力学函数也可以对有限系统表现出非解析性。在本文中,我们有助于理解这些nonanalyticities的工作之间的关系的非解析性的微正则熵和它的组态对应。如果构型微正则熵$ω_N^c(v)$在$v=v_c$处具有非解析性,则对于自由度$N$的任何有限值,微正则熵$ω_N(ε)$在其自变量的相同值$ε=v_c$处具有非解析性。动能的存在削弱了非解析性,使得如果构型熵是$p$倍可微的,则熵是$p+\lfloor N/2 \rfloor$倍可微的。然而,在热力学极限中,行为是非常不同的:非解析性不再发生在相同的参数值,但微正则熵的非解析性转移到更大的能量。这些结果给出了一个一般的解释,以前观察到的平均场球模型的特殊行为。在超立方模型中,我们提供了一个进一步的例子来说明我们的结果。
2009-07-22 cond-mat.stat-mech
Note on Phase Space Contraction and Entropy Production in Thermostatted Hamiltonian Systems
本文研究了外场作用下哈密顿系统的相空间收缩和熵产生率,并讨论了系统在恒温条件下的定态。对于具有恒定动能的定态,对于所有粒子数N,这两个速率形式上相等,而对于具有恒定总能量(动能和势能)的定态,这仅在大N时才获得。然而,在这两种情况下,都需要大量的粒子来获得与不可逆热力学的熵产生率相等。这对于积极的传输系数和Onsager关系的后果进行了讨论。数值结果的特殊情况下的洛伦兹气体。
1997-12-17 cond-mat.stat-mech
A note on the lattice Boltzmann method beyond the Chapman Enskog limits
本文对Bhatnagar-Gross-Krook(BGK)模型动力学方程进行了非微扰分析。这种分析表明,为什么离散动力学版本的BGK方程,特别是格子玻尔兹曼方法,可以提供半定量的结果,也在非流体动力学,有限努森政权,高达$Kn\sim {\cal O}(1)$。这可能有助于解释最近的格子玻尔兹曼模拟的微流,这表明令人满意的协议与连续动力学理论在温和的克努森政权。
2005-09-12 cond-mat.stat-mech nlin.CG physics.flu-dyn
Note on entropy dynamics in the Brownian SYK model
本文研究了两个耦合的布朗SYK团簇从一个初态演化到另一个初态的Rényi熵随时间的演化。一个簇的Rényi熵线性增长,然后饱和到粗粒度熵。该Page曲线通过两种不同的方法获得,路径积分鞍点分析和操作者动力学分析。利用动力学的布朗性质,我们导出了一个控制算子动力学的主方程,并给出了纯度的Page曲线。深入了解这个复杂的主方程的物理提供了一个互补的路径积分方法:副本对角和非对角鞍分别负责线性增长和饱和的Rényi熵。
2021-03-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Short note on the emergence of fractional kinetics
在本短文中,提出了一个想法来解释复杂介质中由分数非马尔可夫主方程驱动的过程的出现和观察。粒子轨迹被假定为完全马尔可夫和描述的连续时间随机游走模型。但是,由于介质的复杂性,每个轨迹都应该根据特定的随机时间尺度在时间上缩放。从这个框架到微观动力学的联系进行了讨论,并计算了时间尺度的分布。特别地,当考虑平稳分布时,时间尺度分布被唯一地确定为与时空分数阶扩散方程的基本解相关的函数。相反,当考虑非平稳的情况下,时间尺度分布不再是唯一的。这里计算两个分布:一个与M-Wright/Mainardi函数有关,这是时间分数扩散方程的格林函数,另一个与Mittag-Leffler函数有关,这是分数弛豫方程的解。
2014-05-08 cond-mat.stat-mech
A Note on the Kinetics of Diffusion-mediated Reactions
扩散介导的双分子反应$A+B\rightarrow P$的流行方案是Briggs和Haldham针对酶作用提出的方案的修改[{ \em Biochem J.\/},19:338- 339,1925]。本注释的目的是解释,{ \em通过使用一个不涉及数学的论证\/},为什么相遇复合体的分裂不能用一阶过程$\{AB\}\rightarrow A+B$来描述,除非在特殊情况下。简而言之,这样的描述忽略了重新相遇的发生,这是诺伊斯扩散介导反应理论的核心。只有当$α$(每次相遇的反应概率)比1(活化控制反应)小得多,或者当$β$(再相遇概率)可以忽略不计(就像气相反应中发生的那样)时,关系式$k=αk_{\mbox{\scriptsize e}}$才有效。参考一些作品(作者和他的合作者)提出了正确的方法来寻找$k$也提供。
2014-11-09 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Dynamic phase transitions in simple driven kinetic networks
我们分析了一类失平衡动力学网络上轨迹的熵产生率的概率分布。这些网络可以作为驱动动力系统的简单模型,这在生物过程中特别重要,其中能量通量通常导致非平衡动力学。通过分析熵产生的波动,我们证明了出现,在一个大的系统尺寸限制,两个不同的动力学制度之间的动态相变。
2014-08-03 cond-mat.stat-mech
Relation between Entropy, Diffusion and Relaxation Kinetics
本文分析长时扩散与熵的关系,修正 Sorkin 等人的下界不等式,并用其连接崎岖能量景观、胶体及势垒穿越中的扩散、相关性与熵变。
2024-06-13 cond-mat.stat-mech
Entropic 13 Moment Equations from Boltzmann's Kinetic Equation
我们使用非平衡态热力学的指导原则,开发一套可接受的13个时刻的稀薄气体流动方程。我们的热力学方法的主要好处是一个明确的熵表达式履行$H$定理和一个健全的哈密顿制定的可逆自由飞行运输。为了计算熵和找到明确的封闭近似,我们提出了一套简单的近似13参数的解决方案,玻尔兹曼的动力学方程。我们讨论如何标准流体力学恢复作为一个限制的情况下。
2010-01-22 cond-mat.stat-mech
A Note on Mathai's Entropy Measure
该注记梳理了熵的三类划分,论证Mathai熵测度在不同类型变量下形式一致,可直接用变分法在类矩条件下优化得到各类分布,无需Tsallis熵所需的中间escort分布,并举例说明其可导出的分布类型。
2024-10-24 cond-mat.stat-mech physics.data-an
Kinetic Theory Estimates for the Kolmogorov-Sinai Entropy and the Largest Lyapunov Exponents for Dilute, Hard-Ball Gases and for Dilute, Random Lorentz Gases
气体的动力学理论提供了计算李雅普诺夫指数和其他量的方法,如柯尔莫哥洛夫-西奈熵,它们表征了硬球气体的混沌行为。在这里,我们说明了使用这些方法来计算的Kolmogorov-Sinai熵,和最大的积极李雅普诺夫指数,稀释的硬球气体平衡。最大李雅普诺夫指数的计算与流体动力学前沿的传播理论有着有趣的联系。计算还提出了在二维和三维,这是相当简单的硬球气体的相应计算的稀释,随机洛伦兹气体的李雅普诺夫谱。文章最后简要讨论了一些有趣的开放性问题。
2000-03-06 chao-dyn cond-mat.stat-mech nlin.CD
Hidden kinetic correlations control collective phases of entropy-conditioned histories
School of Basic Sciences, Indian Institute of Technology Bhubaneswar(印度理工学院布巴内斯瓦尔基础科学学院)
本文构建具有相同可见统计但不同隐藏动力学关联的马尔可夫模型,证明熵条件历史可呈现不同集体相,并揭示第四累积量在临界与无序系统中的关键作用。
2026-09-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
Thermodynamic-kinetic uncertainty relation: properties and an information-theoretic interpretation
描述非平衡系统涨落的普遍关系具有根本的重要性。热力学和动力学的不确定性关系施加上界电流的精度仅由总熵产生和动力学活动,分别。最近,一个更严格的约束,施加在电流的精度由总熵产生和动力学活动已经推导出来(称为TKUR)。在本文中,我们表明,TKUR给出了严格的限制一类的不平等,施加上界的电流的精度由任意函数的熵产生,动力学活动,和时间间隔。此外,我们表明,TKUR可以重写为两个Kullback-Leibler分歧之间的不等式。一个是由熵产生与动力学活动的比值决定的,另一个是由定义在二元集合上的两个概率分布之间的Kullback-Leibler散度决定的,这两个概率分布的特征是时间积分流的精度与动力学活动的比值。
2022-08-28 cond-mat.stat-mech cs.IT math.IT
Note: A replica liquid theory of binary mixtures
已知二元复型液体理论(RLT)与单组分RLT不一致;在所有原子相同的极限下,二元RLT计算的构型熵和玻璃化转变点不同于单组分RLT。更具体地说,一个额外的成分依赖项,或混合熵,保持有限的配置熵计算的二进制RLT。在这个简短的说明中,我们重新制定了RLT,以解决这个问题。
2016-12-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech