被評論文章:
下面是敖教授評論:
“系綜理論是抽象而艱難的學問。”
—— 實際上是一個極簡單的概念 - 站在巨人的肩膀上所見
讓很多人覺得“艱難”各式各樣的解讀,包括教科書里的,要負主要責任。
部分原因也是吉布斯的思路太超前了:
“One of the principle objects of theoretical research in any department of knowledge is to find the point of view from which the subject appears in its greatest simplicity. ”
吉布斯要解決玻爾茲曼的“煩惱” - 如何從經(jīng)典力學推導(dǎo)出熱力學第二定律。吉布斯意識到這個“煩惱”不可能在經(jīng)典力學框架中得到解決 - 現(xiàn)在還有理論家不認同 、時不時的在Phys Rev Lett等上還有從經(jīng)典力學或量子力學出發(fā)的“推導(dǎo)”,但引入兩個“簡單”的概念后這個“煩惱”迎刃而解,消失。
這兩個概念是,系統(tǒng)需要一個概率分布函數(shù)、需要一個定義概率的工具:
1. 這個分布函數(shù)是系統(tǒng)hamiltonian H 的函數(shù),要以溫度 T 來度量它。 最“簡單”的選擇就是現(xiàn)在熟知的 玻爾茲曼-吉布斯分布 或 正則分布;
2. 定義概率的工具是系綜。 沒有必要去糾結(jié)系統(tǒng)是大還是小 等等。
這種做法的正確性只能由它的推論所顯示 - 100多年以來它都是對的。而吉布斯沒有懷疑過他的方法的正確性,但懷疑過經(jīng)典力學的正確性[微笑]
吉布斯那段預(yù)期20世紀理論物理學基本精神的話引在這里,也是我們建立演化力學的原則:
Emerging of Stochastic Dynamical Equalities and Steady State Thermodynamics from Darwinian Dynamics
Ao (2008) Comm Theo Phys
https://ctp.itp.ac.cn/EN/Y2008/V49/I05/1073
“孤系統(tǒng)是可逆的但熵隨時間是振蕩增加的。”
—— 看來你還沒有讀這篇書評 - https://wuli.iphy.ac.cn/article/doi/10.7693/wl20170410 。
19世紀末一批數(shù)學家,包括Poincare,已理解經(jīng)典力學運動方程是時間反演不變的 - 可逆,在這個框架中證明了孤立系統(tǒng)的熵隨時間演化不變。
數(shù)學家的質(zhì)疑是玻爾茲曼的煩惱之一[得意],他沒能圓滿解決。
吉布斯的系綜概念 - 概率的必要性 - 和正則分布完美地消解了這個煩惱。
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