On the microscopic foundation of thermodynamics and kinetics. Current status and prospects
本文比较了两种为热力学与动力学建立微观基础的概念:一种以微观可逆性和统计起源解释宏观不可逆性,另一种以相对论性延迟导致的初始微观不可逆性为核心,并展望其现状与前景。
2024-02-27 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Macroscopic irreversibility and decay to kinetic equilibrium of the 1-body PDF for finite hard-sphere systems
本文研究了硬球系统中出现宏观不可逆性的条件和衰变到动力学平衡的相关现象,这些现象可以表征硬球系统的单体概率密度函数(PDF)。该问题是在最近发展起来的经典统计力学的公理化的“从头算”理论的框架下,并通过对同一动力学PDF的主方程实现了一个精确的动力学方程的相关建立。如本文所示,该任务涉及引入一个合适的功能的1-体PDF,在这里确定与主动力学信息。然后证明,如果在适当平滑方面规定相同的PDF,即,随机,主动力学方程的解,上述两个属性确实实现。
2018-12-03 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Non-commutative geometry and irreversibility
一个动力学建立在$q$ -演算,演算的离散离散化,描述扩散的层次晶格。在这个超度量空间上唯一可观测的是“准位置”,其特征值是层次的水平,对应于系统在任何给定时间可用的相空间的体积。沿着准位格的运动是不可逆的。
1997-08-06 cond-mat.stat-mech
Kinetic temperatures and inertial effects in a nonequilibrium bead-spring model
Indian Institute of Science Education and Research Mohali(印度科学教育研究所穆哈里分校)
本文研究两珠耦合非平衡稳态模型,用协方差矩阵与朗之万动力学模拟,揭示动力学温度的核心作用,推导有效温度,发现时间平均可观测量收敛更快。
2026-09-01 cond-mat.stat-mech
Time irreversibility and multifractality of power along single particle trajectories in turbulence
不可逆湍流能量级联是强非平衡系统的集中体现。在单个流体粒子的水平上,时间不可逆性通过动能变化率的不对称性来揭示,拉格朗日幂,其矩显示出对雷诺数的幂律依赖性,如最近由Xu等人[H. Xu等人,Proc.Natl. Acad. Sci. U.S.A. 111,7558(2014)]。在这里,拉格朗日功率统计合理化内的多重分形模型的湍流,其预测与数值和经验数据一致。多重分形预测也进行了测试,非常大的雷诺数,在动态模型的湍流叶栅,获得非常好的协议统计量不敏感的不对称性,显着,偏差为那些探测的不对称性。这些研究结果提出了关于时间不可逆性在无限雷诺数限制的纳维-斯托克斯方程的基本问题。
2017-10-31 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Is the Boltzmann equation reversible? A large deviation perspective on the irreversibility paradox
我们考虑在Boltzmann-Grad极限下的稀气体动力学理论。我们提出了一个新的视角的基础上的经验分布动态的概率的大偏差估计。假设玻尔兹曼分子混沌假设(Stosszahlanetum),我们推导出一个大的偏差率函数,或行动,描述的随机过程的经验分布。这种作用的准势是熵的负值,这是可以预料的。虽然玻尔兹曼方程表现为最可能的演化,对应于大数定律,但作用描述了经验分布的真正可逆随机过程,与微观可逆性一致。因此,这种大偏差的观点赋予了玻尔兹曼方程预期的意义,并解释了它的不可逆性,因为它是将物理描述限制在最可能的演化中的自然结果。更有趣的是,它还量化了任何偏离玻尔兹曼方程解的动力学演化的概率。这幅图与启发式经典的不可逆性观点完全一致,但在许多方面使它更加精确。我们还解释说,这个大偏差行动提供了一个自然的梯度结构的玻尔兹曼方程。
2020-06-09 cond-mat.stat-mech
Non-Markovian character and irreversibility of real-time quantum many-body dynamics
本研究针对核动力学中传统量子动理学的马尔可夫局限,探索正则波函数/自然轨道在多体计算中的应用,揭示超流TDDFT的非马尔可夫特性与不可逆性表征方法。
2024-06-20 cond-mat.stat-mech nucl-th
Time-irreversibility of the statistics of a single particle in a compressible turbulence
本文从单个粒子的角度研究了Burgers湍流中的时间不可逆性。受最近不可压缩流工作的启发[Xu et al.,PNAS 111.21(2014)7558]中,我们分析了流体标记物的动能的演变,并使用瞬时功率的波动作为时间不可逆性的度量。对于短时间,从标记的均匀分布开始,我们发现作为雷诺数的函数的功率的缩放$\left<[E(t)-E(0)]^n\right>\propto t$和$\left<p^n\right> \propto \textrm{Re}^{n-1}$。这两个观察可以解释使用“飞行坠毁”模型,建议由徐等。此外,我们使用一个简单的模型,再现的时刻的能量差,包括前因子$\left<E(t)-E(0)\right>$的冲击。为了完成单粒子的图片,我们计算的拉格朗日速度差的时刻,并表明它们是双分形。这与欧拉速度差的双分形相似。在上面的设定时间中,不可逆性直接表现为粒子最终以激波结束。此外,我们调查的时间不可逆性的长时间限制时,所有的粒子都位于冲击和拉格朗日速度统计是固定的。我们发现相同的缩放的功率和能量的差异,在短时间内,并认为这也是一个罕见的“飞行坠毁”的冲击碰撞有关的事件的后果。
2015-08-02 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.flu-dyn
Retarded versus time-nonlocal quantum kinetic equations
在准经典极限下,讨论了用非马尔可夫Levinson型动力学方程中的延迟时间表示的费米子系统中碰撞的有限持续时间。我们分离的记忆效应中的个别贡献,导致(i)的魏格纳分布的离壳尾,(ii)散射率的重整化和(iii)的单粒子能量,(iv)碰撞延迟和(v)相关的非局部修正散射积分。用这种方法,我们将Levinson方程转化为用稠密气体理论中已知的非定域修正推广的Landau-Silin方程。导出的非定域动力学方程统一了朗道准粒子输运理论和稠密气体经典动力学理论。讨论了时空对称性与粒子-空穴对称性,并提出了一种解决方案,将这两个排他性的图片相互转换。
2001-06-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el nucl-th
Exact Markovian kinetic equation for a quantum Brownian oscillator
本文导出了一个描述量子布朗运动的线性耦合振子的精确马尔可夫动力学方程。我们的工作是基于Prigogine和合作者开发的子动力学配方。分布函数的空间被分解成独立的子空间,在刘维尔动力学下保持不变。对于庞加莱意义下的可积系统,不变子空间遵循非耦合重整化粒子的动力学。与此相反,对于非可积系统,不变子空间遵循具有破时对称性的动力学,涉及广义函数。这一结果表明,不可逆性和随机性是广义函数空间中动力学的精确性质。讨论了我们的马尔可夫动力学方程与Hu-Paz-Zhang方程之间的关系。
2007-02-22 cond-mat.stat-mech
Hierarchy of space-time structures, Boltzmann equation, and functional mechanics
在这份报告中,我们讨论了组织的不同层次的性质和相应的时空结构的时间不可逆性的一个特殊问题的考虑。时间不可逆性的基本问题在于:如何协调时间可逆的微观动力学和不可逆的宏观动力学。最近提出的力学泛函公式就是为了解决这个问题。这个公式的基本概念不是一个物质点和轨迹,像在传统的力学公式,但概率密度函数。即使我们处理单个粒子(而不是粒子系综),我们也可以用概率密度函数来描述它的状态。我们证明这种方法使用测量理论。在不可逆性问题的框架中的一个特殊问题是从微观动力学方程推导玻尔兹曼动力学方程。我们提出了一个从基于BBGKY族的Liouville方程得到Boltzmann方程的过程,最近提出的经典力学的泛函形式,以及两个时空尺度之间的区别,即,宏观和微观尺度。介绍了时空结构的概念。它不仅考虑了时空本身(即,一个伪黎曼流形),但也有一个特征长度和时间。时空结构形成了一个层次,在这个意义上,微观时空结构上的过程(粒子的相互作用)的初始值是从宏观时空结构上的过程(动力学现象)分配的。
2011-02-27 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Fractional Bhatnagar-Gross-Krook kinetic equation
推广线性Boltzmann方程方法描述外力场中Levy行走型分数阶超扩散输运。假设散射事件之间的时间分布具有有限的平均值和无穷大的方差。它完全由两个散射率来表征,一个是分数散射率,一个是正常散射率,这也定义了平均散射率。我们制定了一个一般的分数线性玻尔兹曼方程的方法,并将其与一个特别简单的情况下的玻姆和格罗斯散射积分导致分数推广的Bhatnagar,格罗斯和Krook动力学方程。在这里,在每个散射事件中,粒子速度是完全随机的,并且在给定的固定温度下从平衡麦克斯韦分布中取一个值。我们证明了延迟效应是不可缺少的,即使在无限的平均散射率的限制,并认为,这种新的分数动力学方程提供了一个可行的替代分数Kramers-Fokker-Planck(KFP)方程的Barkai和Silbey及其推广的Friedrich等人。基于图片的发散平均散射事件之间的时间。发散平均时间的情况下,也讨论了长度和分数KFP内获得的早期结果进行了比较。
2017-06-17 cond-mat.stat-mech
Derivation of the particle dynamics from kinetic equations
我们考虑Bogolyubov发现的Boltzmann-Enskog方程的微观解。时间不可逆动力学方程具有时间可逆微观解的事实相当令人惊讶。我们分析了这个悖论,并表明,Boltzmann-Enskog方程的可逆性或不可逆性取决于所考虑的一类解决方案。如果所考虑的解具有δ函数和的形式,则方程是可逆的。如果所考虑的解属于连续可微函数类,则方程是不可逆的。同时,我们构造了所谓的近似微观解。这些解是连续可微的,并且在有界时间区间上是可逆的。这种分析提出了一种方法来协调时间不可逆的动力学方程与时间可逆的粒子动力学。通常人们试图从质点动力学推导出动力学方程。相反,我们假设Boltzmann-Enskog方程或另一个动力学方程,并将其微观解视为粒子动力学。因此,我们建议,从动力学方程中,推导出一种微观动力学方程,而不是从微观动力学方程中推导出动力学方程。
2012-04-24 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Time Reversal Invariance of quantum kinetic equations II: Density operator formalism
时间反演对称性是许多量子力学系统的基本性质。统计物理和时间反演之间的关系是微妙的,并不是所有的统计理论都保持这种特殊的对称性,最明显的是流体动力学方程和动力学方程,如玻尔兹曼方程。在这里,我们考虑量子动力学推广的玻尔兹曼方程使用的方法,导致量子推广的BBGKY-(Bogolyubov,Born,Green,Kirkwood,Yvon)hierachy的约化密度算子。我们证明了所有常用的近似,包括Vlasov,Hartree-Fock和Landau,T-矩阵和Lenard-Balescu方程的非马尔可夫推广原来是时间反演不变的,我们制定了一个一般的标准的时间可逆的量子BBGKY-层次的近似。最后,我们举例说明,玻恩近似的例子,如何不可逆性引入量子动力学理论通过马尔可夫极限,使连接与标准玻尔兹曼方程。本文是对论文I [Scharnke { \it et al.},提交给J. Math. Phys.,arXiv:1612.08033],在独立非平衡格林函数的框架下分析了量子动力学方程的时间反演不变性。
2017-05-12 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Kinetics of Quantum Reaction-Diffusion systems
本文在Keldysh路径积分框架下研究量子反应-扩散系统,推导二元湮灭反应的玻尔兹曼型动力学方程,并分析陷阱势下费米子系统的熵演化,发现约束淬火下熵代数衰减,去约束时饱和。
2025-02-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Field representation of interatomic interactions: from relativistic dynamics to microscopic thermodynamics of both many-body and few-body systems
证明了稳定的原子间相互作用势类可以用Yukawa势的有限或无限叠加形式精确表示。在经典场论的框架下,引入辅助标量场来描述中性粒子(原子)系统的动力学。在原子静止的情况下,这个场等价于原子间势,但在动力学的情况下,它描述了通过相对论经典场相互作用的原子系统的动力学。提出了一个由原子和辅助复合场组成的系统的相对论拉格朗日量。本文导出了由原子和辅助场组成的系统的相对论动力学方程。本文导出了由原子和辅助场组成的系统的相对论动力学封闭方程组。在所得到的系统中,一个精确的分析排除场变量进行,并推导出一个封闭的动力学方程相对于无概率的微观原子分布函数。关键词:经典相对论动力学;因果性原理;稳定的原子间相互作用;不可逆现象;延迟相互作用
2022-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech