从达尔文动力学涌现的随机动力学等式和稳态热力学

当前研究中明确讨论了两种类型的随机动力学等式:一种是基于费曼-卡茨公式的,另一种是爱因斯坦关系的推广。两者都可以直接进行实验测试。我们的证明表明,达尔文动力学在逻辑上代表了统计力学和热力学的简单而直接的起点,并且与主导物理科学的保守动力学互补且一致。当前的探索表明,在接近和远离平衡态时都存在一个统一的随...

相对论宏观系统中的热力学平衡态

从上述本构关系式中N(1)、ε(1)的表达式也可以看出它们与零阶背景n(0),ε(0)的区别:一阶修正项依赖于热力学力,而代表局部平衡的零阶背景值则与热力学力无关。热力学压强P与动力学压强Π(1)之间也有类似的区别。热力学平衡态下所有热力学力为零。特别地,将矢量热力学力为零的条件改用温度T...

心智的热力学:理解大脑层级结构的新框架

除了这些熵的定义,热力学的中心概念是熵增,它是可逆性的度量,定义如下:??=∑?,???log(???/???)其中P??是在时间P从状态?到状态?的转移概率。总体而言,在大脑中量化熵增实际上是在检测大脑信号中的时间箭头,这在“心智的热力学”框架中可用于量化大脑动力学的基础层级组织。在这些不同形式的...

从热力学第二定律到第四定律:关于物理、生命、信息、认知的大统一...

发表于TheRoyalSocienty的综述文章介绍了一种扩展的物理学观点:通过加入热力学第四定律或最大熵产生定律(lawofmaximumentropyproduction,LMEP),加上第一定律时间平移对称性及自催化系统的关系本体的自指循环性,为统一物理、生命、信息和认知(心智)的大统一理论奠定了基础。这消解了“两条河流”的错误见...

关于热力学的几点新视角下的思考

就辐射问题而言，理想辐射体的辐射功率同温度的关系为j=σT4。从辐射的角度看问题，热力学第二定律或可有个表述ΔT/ΔQ≥0，即两辐射体之间的净热交换ΔQ与温差ΔT同向。这个表述的新意在于“此表述只与发射体有关，而与环境无关”。热力学第三定律是1906—1912年间能斯特(WalterNernst，1864—1941)为了...

心智的热力学:理解大脑层级结构的新框架 | 追问观察

层级结构是所有生命系统的组织原则[25](www.e993.com)2024年11月15日。可以通过采用热力学方法将生物系统建模为物理系统来对其进行理解。在最广泛的抽象概念中,这些系统是显示自组织行为的热力学开放系统。耗散结构之间的集合-子集关系可以用跨时空尺度的层级结构来描述。但是,正如Hilgetag和Goulas的综述所展示的那样[26],这种分析的严谨性尚未应用...

从物理学角度阐述:为什么诺贝尔物理学奖颁给Hinton,没有错

克劳修斯的工作具有开创性意义,他将概率论与物理学相结合,为研究由大量粒子组成的复杂系统提供了新的方法。这一方法论的革新,使得物理学家能够利用统计平均的方法处理微观和宏观之间的关系,为统计力学和热力学的发展铺平了道路(Uffink,2001)。玻尔兹曼分布与能量最小化理论...

热力学与量子力学在21世纪重新相遇

乍一看,Jarzynski等式与经典热力学中自由能与做功最小值的关系有相似之处,然而经典热力学的自由能需要在近平衡状态讨论,以确保整个过程可逆。Jarzynski等式对可逆性不做要求,任意偏离的平衡态原则上都是允许的。当然,e指数必然会放大实验测量时的误差,导致某些反向做功的路径影响更加显著。

经典理论都与量子理论“纠缠”,为何热力学是唯一例外?

乍一看,Jarzynski等式与经典热力学中自由能与做功最小值的关系有相似之处,然而经典热力学的自由能需要在近平衡状态讨论,以确保整个过程可逆。Jarzynski等式对可逆性不做要求,任意偏离的平衡态原则上都是允许的。当然,e指数必然会放大实验测量时的误差,导致某些反向做功的路径影响更加显著。

热力学经典教科书中一个现象级错误(II)——力学结果进入热力学的...

摘要:力学结果进入热力学的时候需要一个对应规则,学界普遍采用的是潜规则,人人理解不同,经常会导致误会甚至错误结果;只有给出了对应的显规则,才能避免误区甚至错误。本文给出了这个规则的显式形式。引言10月12日,在《物理与工程》公众号发表了一篇文章《热力学经典教科书中一个现象级错误》,一个急就章。敢于匆忙...