熵与信息(三):麦克斯韦妖的百年纠葛

这个其实是麦克斯韦-玻尔兹曼分布的。玻尔兹曼分布和麦克斯韦-玻尔兹曼分布并不一样,玻尔兹曼分布考虑的是粒子的能量状态,麦克斯韦-玻尔兹曼分布考虑的是速度状态。速度和能量之间还相差了粒子的质量,知道粒子质量之后,才可以通过玻尔兹曼分布推导出麦克斯韦-玻尔兹曼分布。这也是为什么下面这个分布图要把气体分子的元素类型标出来,...

杨振宁教授漫谈:数学和物理的关系

当时数学发展就是要研究一些数学结构之间互相的、非常美的、非常妙的关系,这是当时数学思想的主流。所以在20世纪的中叶,数学跟物理是完全分家了。这个半世纪以前的情形,与今天已经大大地不一样了。我要跟大家谈的,就是这个分开的关系怎么又合了起来。要谈这件事情我们要回到麦克斯韦(JamesClerkMaxwell)。麦克斯韦...

现代物理学,是一场穿越光的旅程丨展卷|爱因斯坦|麦克斯韦|狭义...

麦克斯韦方程给出的光速在所有惯性参考系中相同,必须放弃伽利略的相对性原理,放弃绝对时间。爱因斯坦借假想实验,以无可辩驳的逻辑,推断出同时性和空间距离对于观察者来说是相对的,提出他的相对性原理,推导出惯性系时空变换关系。在统一时间和空间的概念后,他还统一了经典物理学中两个完全不同的概念:质量和能量。相对论...

海森堡的魔法与矩阵力学的创立

2.2麦克斯韦电磁辐射理论经典物理的一个代表成就是麦克斯韦电磁场理论,该理论预言了电荷振荡产生电磁辐射。电偶极振荡的辐射功率P和加速度a的关系,可以通过简单地量纲分析而得到:由此可得。这与经典电磁辐射理论给出的结果是一致的,只差一个值为2/3的因子。考虑一个周期运动模式n,其频率为ωn,将其位移xn(t)...

从广义相对论到规范理论(中)

所以这意味着与U(1)阿贝尔规范理论/麦克斯韦电磁理论不同的是,在SU(N)非阿贝尔规范理论里场强张量并不具备规范不变性。下面我们利用第二种方法进行检验:首先写出与规范势联络间的关系在局域SU(N)规范变换下,我们之前已导出过规范势联络的变换性质是把该变换性质代入与规范势联络间的关系式可给出非阿贝尔规范场...

...关键的物理学方程|量子|薛定谔|法拉第|普朗克|麦克斯韦_网易订阅

2.麦克斯韦-法拉第方程:电磁感应的数学表达1831年:迈克尔·法拉第发现电磁感应现象(www.e993.com)2024年11月24日。1861年至1865年:詹姆斯·克拉克·麦克斯韦发表其关于电磁场的理论,包括对电磁感应的数学描述,即麦克斯韦-法拉第方程。这个方程是麦克斯韦方程组中的一部分,是电磁理论中极为重要的一个方程,它描述了电磁场中电场和磁场之间的相互...

外尔半金属薄膜的介电张量及色散性质研究

首先，我们从麦克斯韦方程组出发研究波矢的色散方程。在区域2和区域3，麦克斯韦方程组可以写成其中，i=2,3，通过使用波向量k??来代替空间导数，方程（6）可以简化为和。利用同样的处理方法可以得到k2和E2之间的关系根据k2=k2xx+k2zz,方程(7)可以写成如下矩阵的形式其中，。该方程存在非...

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...

受到麦克斯韦(Maxwell)的影响,玻尔兹曼将气体分子建模为在一个盒子中碰撞的台球,他指出,随着每次碰撞,非平衡速度分布(一群以相同速度和相同方向运动的分子)将变得越来越无序,最终达到宏观均匀和微观无序的平衡状态,即最大熵状态。玻尔兹曼认为,第二定律可以还原为这样一个事实:在一个充满机械碰撞粒子的世界中,无序...

结合理想气体状态方程 《张朝阳的物理课》推导麦克斯韦速度分布律

通过建立空气密度、重力、温度、压差之间的关系,推导得到空气粒子数密度随重力势能的分布;利用速度各分量的独立性、各向同性、理想气体状态方程等,推导得到麦克斯韦速度分布律,体现粒子数密度随动能的分布。两者均符合玻尔兹曼分布。这些也为解释大气中氢气含量之低提供了一个物理的视角。

声速大小与气温的关系?《张朝阳的物理课》以线下形式介绍声速的推导

接下来，开始推导Δρ和u的关系。考虑静态时处于(x,x+Δx)的空气“窄片”，横截面积为A，声波过来时，“窄片”两个截面的偏移分别是u(x,t)和u(x+Δx,t)，偏移后的“窄片”质量不变，因此截面积可以消掉。考虑u(x+Δx,t)的泰勒展开，有代入前一个式子(消掉A)，并展开可以得到式中的删除线...