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...

热力学是一个尚为充分开垦的领域

热力学是一个未能充分开垦的领域，有其原理性的一部分，也有其有待发展的一部分。其原理性部分太过宏大宽泛，以至被爱因斯坦认为热力学是宇宙间最为普适的原理。同时，热力学很多细节模糊不清，以至于这个古老的学科依然年轻且精力旺盛。和任何正在蓬勃发展中的理论一样，热力学难免有些杂音、误解、甚至歪曲。在国内，...

《Nature》高分子材料成功独占鳌头,成为引爆学术界的核弹!

通过空间消息传递过程来学习顶点、边和最近邻之间的潜在空间关系。3.Microcrack-GNN框架:由四个GNN组成,分别为-GNN、-GNN、Class-GNN和CProp-GNN。-GNN和-GNN分别预测Mode-I和Mode-II应力强度因子,Class-GNN预测微裂纹的传播与非传播,CProp-GNN预测裂纹尖端...

心智的热力学:理解大脑层级结构的新框架

热力学,一个普适的物理理论框架,它的目标是从宏观角度研究物质热现象中物态转变和能量转换规律,可帮助我们衡量和了解系统内部的层级结构。它不仅适用于从微观粒子到宇宙尺度的系统,而且其定律和概念在多个科学领域内被证明具有普遍适用性。爱因斯坦曾经高度评价热力学,称其为“唯一一个永远不会被推翻的具有普适性内容的...

物理科学与工程学院任捷团队关于非平衡态热力学几何的最新理论...

上述的几何流(包括非绝热的度规贡献和绝热的曲率贡献)均会对涨落定理和热力学不确定性关系产生巨大影响。该工作表明,非平衡热力学几何可以被用来描述非平衡周期驱动系统的热力学,并由此推导出一般性的热力学约束。图1(a)受到周期参数调制的非平衡输运体系(b)有限时间(非绝热)驱动带来的涨落流可以用一个生成函数(...

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(www.e993.com)2024年11月15日。这消解了“两条河流”的错误...

刘全慧:关于热力学基本方程的一点讨论

这个方程有各种名称,有文献称之为积分形式的热力学基本方程。其实,国内教材不太重视方程(3),是一个重大缺陷。结合(2)和(3),可以得到强度量{Yi}((3)中有三个独立的强度量,可以选为{T,p,μ},也可以选其它三个强度量组合)之间的一个约束关系,即所谓的Gibbs-Duhem关系,...

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]。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...

热力学与量子力学在21世纪重新相遇

其中ΔF是末态与初态的自由能之差,R'为反向做功概率。这个关系中做功会发生涨落,因为功是与路径有关的过程量,所以如果我们对所有可能的做功路径取平均,就得到著名的Jarzynski等式[2]: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...