Nyílt rendszer (statisztikai mechanika)
A statisztikai mechanikában nyílt rendszer olyan mechanikai vagy termodinamikai rendszer, amely anyagot és energiát cserélhet környezetével. A nyílt rendszerek kölcsönhatásba lépnek a külső környezettel, és ezt a kölcsönhatást nem lehet teljes mértékben leírni, és hamiltonian meghatározni. Nyílt rendszer az egyensúlyi statisztikai mechanikában olyan mechanikai rendszer, amelyben a részecskék száma nem marad állandó.
A nyílt rendszerek példái az élő szervezetek [1] .
Egy nyitott rendszer bizonyos feltételek mellett stacionárius állapotba kerülhet, amelyben szerkezete vagy legfontosabb szerkezeti jellemzői állandóak maradnak, miközben a rendszer anyagot és/vagy energiát cserél a környezettel. A nyitott rendszerek a környezettel való interakció folyamatában elérhetik az úgynevezett ekvifinális állapotot, azaz egy olyan állapotot, amelyet csak a rendszer saját szerkezete határoz meg, és független a környezet kezdeti állapotától.
Gyakran egy kis számú szabadságfokkal rendelkező, a környezettel kölcsönhatásba lépő rendszert (tározót) nyitott rendszernek tekintenek. Ebben az esetben a közeget általában nagy vagy végtelen számú szabadságfokkal rendelkező rendszerként ábrázolják, amely termodinamikai egyensúlyi állapotban van.
A nyílt rendszerek modelljeinek tanulmányozása N. N. Bogolyubov és N. M. Krylov 1939-es úttörő munkásságáig nyúlik vissza [2] .
A statisztikai mechanika és a kvantummechanika nyílt rendszerei lehetnek hamiltoni vagy nem hamiltoni rendszerek. A Hamilton-rendszerek fejlődését teljes mértékben a Hamilton-rendszer határozza meg. Például az egyensúlyi statisztikai mechanikában a változó számú részecskeszámú, nyitottnak tekinthető rendszereket a Gibbs-nagykanonikus eloszlás írja le. A nyílt rendszerek fontos osztálya a nem Hamilton-rendszerek osztálya. A nem hamiltoni rendszerekben lehetségesek az önszerveződési folyamatok. A nem-hamiltoni rendszerek között megkülönböztetünk disszipatív, akkretív és általánosított disszipatív rendszereket.
Egy olyan megfigyelő szemszögéből, aki csak egy kiválasztott kis rendszert tud követni, de a környezetet (környezetet) nem, ennek a (nyitott) rendszernek a fejlődése valamiféle véletlenszerű folyamat lesz.
Lásd még
Jegyzetek
- ↑ Yavorsky B. M. , Detlaf A. A. Physics kézikönyv. - M., Nauka , 1990. - p. 104
- ↑ Bogolyubov N. N. Válogatott művek három kötetben. T. 2. - K .: "Naukova Dumka", 1970. - S. 5-76.
Irodalom
- Accardi L., Lu YG, Volovich IV Kvantumelmélet és sztochasztikus határa . - New York: Springer Verlag, 2002. (elérhetetlen link)
- Attal S., Joye A., Pillet C.-A. Nyílt kvantumrendszerek: A markovi megközelítés . — Springer, 2006.
- Davies EB Nyílt rendszerek kvantumelmélete. Academic Press , London, 1976. ISBN 0-12-206150-0 9780122061509
- Ingarden RS, Kossakowski A., Ohya M. Információdinamika és nyílt rendszerek: klasszikus és kvantum megközelítés . – New York: Kluwer, 1997.
- Tarasov VE . Nem Hamiltoni és disszipatív rendszerek kvantummechanikája . - Amszterdam, Boston, London, New York: Elsevier Science, 2008.
- Weiss U. Kvantumdisszipatív rendszerek . - Szingapúr: World Scientific, 1993.
- Isar A., Sandulescu A., Scutaru H., Stefanescu E., Scheid W. Nyílt kvantumrendszerek // Int. J. Mod. Phys. - 1994. - 3. sz . - S. 635-714 .
- HP Breuer, F. Petruccione, Nyílt kvantumrendszerek elmélete. (Oxford University Press, 2002).
Orosz nyelvű irodalom
- Holevo AS A kvantumelmélet statisztikai szerkezete . - Moszkva, Izhevsk: Számítógépes Kutatóintézet, 2003. - 192 p. — ISBN 5-93972-207-5 . Archivált : 2006. június 28. a Wayback Machine -nél
- Kvantum véletlen folyamatok és nyílt rendszerek / Szo. cikkek 1982-1984. Per. angolról. — M .: Mir, 1988. — 223 p.
- Gardiner KV Sztochasztikus módszerek a természettudományokban. M.: Mir, 1986. 528s.
- Breuer H.-P., Petruccione F. Nyílt kvantumrendszerek elmélete. M.: RHD, 2010. - 824 p.
- Klimontovich Yu. L. Bevezetés a nyílt rendszerek fizikába. M.: Janus-K, 2002. 284 p. ISBN 5-8037-0101-7
- Klimontovich Yu. L. Nyílt rendszerek statisztikai elmélete. Vol.1. Moszkva: Janus-K, 1995. 624 p.
- Klimontovich Yu. L. Nyílt rendszerek statisztikai elmélete. V.2: A plazma kinetikai elmélete. A második típusú fázisátalakulások kinetikai elmélete. Moszkva: Janus-K, 1999. 440 p.
- Klimontovich Yu. L. Nyílt rendszerek statisztikai elmélete. 3. kötet: Kvantumnyitott rendszerek fizikája. M.: Janus-K, 2001. 508 p.
- Trubetskov D. I., Mchedlova E. S., Krasichnikov L. V. Bevezetés a nyílt rendszerek önszerveződésének elméletébe . - 2. kiadás - M. : Fizmatlit, 2005. - 212 p.
Linkek