بررسي مفاهيم اساسي مكانيك آماري غير تعادلي

كارشناسي ارشد

يك از مباحثي كه در مكانيك آماري و ترموديناميك نظر فيزيكدانان را خود جلب ميكند تناقضاتي مي باشد كه بين مكانيك آماري و مكانيك كلاسيك پيش مي آيد .اولين تناقض برگشت ناپذيري زماني معادله بولتزمن مي باشد در حالي كه از معادلات برگشت پذير مكانيكي بدست آمده است .دومين تناقض اين ميباشد كه مكانيك كلاسيك طبق قضيه بازگشتي پوانكاره نشان مي دهد كه سيستم مكانيكي پس از گذشت زماني هر چقدر طولاني باز به نزديك حالت اوليه باز مي گردد در صورتيكه معادله بولتزمن طبق قضيه H پيش بيني مي كند كه هيچگاه اين اتفاق نمي افتد .چون كميتي مانند H وابسته به سيستم مكانيكي است كه با زمان هميشه در حال كاهش ( يا ثابت ) مي باشد .ما در فصل اول به فرضياتي كه در استخراج معادله بولتزمن توسط وي بكار گرفته شده اند پرداخته ايم و فرض آماري كه باعث اين تناقضات مي شود را معرفي نموده ايم .در فصل دوم به دو روش ديگر كه بعد از بولتزمن بكار گرفته شده اند و به معادله بولتزمن منتهي شده اند را بيان كرده ايم تا مشخص شود كه اين فرض آماري در آنها به چه شكل وارد شده است .در فصل سوم برگشت پذيري و برگشت پذيري زماني با مدلهاي حلقه كاك ،بيكر و اسپين اكو علت اين ايرادات را وجود فرض آماري بيان مي كنيم و براي اينكه چرا در طبيعت قانون دوم ترموديناميك ديده مي شود چند مثال براي تخمين نسبت تعداد حالات تعادلي به حالات غير تعادلي آورده ايم .

200141

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر مسعود جزايري