к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Детального равновесия принцип

Детального равновесия принцип (детального баланса принцип) - общий принцип квантовой механики и статистич. физики, согласно к-рому для изолиров. системы вероятность 1119930-99.jpg прямого перехода 1119930-100.jpg между квантовыми состояниями п и т равна вероятности обратного перехода 1119930-101.jpg,

1119930-102.jpg

Д. р. п. является следствием осн. принципов квантовой механики, в частности симметрии квантовых ур-ний движения относительно обращения времени. Если квантовая система взаимодействует с другой большой системой (термостатом), то, согласно Д. р. п.,

1119930-103.jpg

где 1119930-104.jpg -энергии состояний п и т.

В случае, когда состояния п и т вырождены или уровни расположены очень плотно, так что вычисляется вероятность перехода между состояниями в элементах фазового объёма, то, согласно Д. р. п., равны вероятности перехода, отнесённые к одному конечному состоянию:

1119930-105.jpg

где 1119930-106.jpg -плотности состояний с энергией em,en.

Вероятность перехода входит в кинетическое уравнение основное для вероятности Pn заполнения квантового уровня п:

1119930-107.jpg

и определяет в случае контакта с термостатом стремление системы к Гиббса распределению.

Д. р. п. можно формулировать более детально для парных столкновений частиц (молекул, атомов, элементарных частиц) с переходом из состояний Г, Г1 в состояния Г', Г1', где Г - совокупность переменных, определяющих состояние частицы, напр. импульс р и угл. момент M (функция распределения зависит от Г, координат центров масс частиц и времени). При обращении знака времени все импульсы и моменты (а также спины) меняют знак. Поэтому, если Г=(р, M), то после обращения времени ГТ=(-р,-M). Из симметрии законов движения относительно обращения времени следует Д.р.п.:

1119930-108.jpg

и т. к., согласно Лиувилля теореме, при обращении времени элемент фазового объёма сохраняется, то число столкновений с переходом1119930-109.jpg равно числу столкновений с переходом1119930-110.jpg.

Прямой и обращённый во времени переходы не являются в обычном смысле прямым и обратным, но для одноатомного газа частиц без спина Д. р. п. справедлив и в буквальном смысле:

1119930-111.jpg

вследствие того, что импульс не меняется при одновременном обращении времени и инверсии координат. функция 1119930-112.jpgопределяет эффективное сечение в кинетическом уравнении Больцмана.

Д. р. п. позволяет вычислять вероятность обратного процесса, если известна вероятность прямого, и наоборот, что имеет важное значение, т. к. иногда легко измерить эффективное сечение лишь одного из этих процессов. Напр., можно вычислить вероятность рекомбинации, зная вероятность ионизации.

Д. р. п. наз. также равенство ср. числа прямых и обратных столкновений для газов в состоянии статистич. равновесия. Для газа, подчиняющегося Больцмана статистике, условие детального баланса есть 1119930-113.jpg1119930-114.jpg, где 1119930-115.jpg - функции распределения соответственно до и после столкновения. Из этого условия вытекает Максвелла распределение .Для квантовых газов условия детального баланса имеют вид

1119930-116.jpg

где знаки 1119930-117.jpg относятся к Ферми - Дирака статистике и Бозе - Эйнштейна статистике. Эти условия определяют распределения Ферми - Дирака и Бозе - Эйнштейна.

Лит.: Гайтлер В., Квантовая теория излучения, пер. с англ., M., 195В, с. 467; Лифшиц E. M., Питаевский Л. П., Физическая кинетика, M., 1979, с. 17. Д. Н. Зубарев.

Нарушение принципа детального равновесия. Симметрия относительно обращения времени, на основе к-рой выводится Д. р. п., является лишь приближённой. Поэтому Д. р. п. также не выполняется точно. Однако даже малое нарушение Д. р. п. могло бы иметь заметные следствия в статистич. физике в результате эффекта накапливания нарушения из-за большого времени существования системы и соответственно большого числа актов столкновения. Но в равновесном случае этого не происходит, т. к. свойства системы определяются лишь формой равновесных функций распределения, к-рая, хотя обычно и выводится из Д. р. п. (как показано выше), фактически не зависит от его справедливости и может быть получена из более общего принципа унитарности матрицы рассеяния S.

Амплитуда перехода Аfi из состояния i в состояние f связана с элементом S-матрицы соотношением

1119930-118.jpg

где 1119930-119.jpg - символ Кронекера, 1119930-120.jpg - функция Дирака, pi, pf - 4-импульсы начального и конечного состояний. Из унитарности условия 1119930-121.jpg, где I - единичная матрица (S+ - матрица, эрмитово сопряжённая S), следует:

1119930-122.jpg

Для вывода равенства (9) достаточно использовать лишь диагональные элементы матричного равенства 1119930-123.jpg =1, поэтому фактически оно может быть получено из ещё более слабых условий: СРГ-инвариантности (см. Теорема CPT) и требования, чтобы вероятность перехода из нач. состояния во все конечные равнялась единице:

1119930-124.jpg

где 1119930-125.jpg -вероятность перехода из i в f.

Соотношение (9) обобщает условие детального баланса на случай, когда нарушается Т-инвариантность, и показывает, что в этом случае баланс соблюдается, вообще говоря, не между каждой отдельной прямой и обратной реакциями, а между суммой переходов из всех состояний i в состояние f и обратно - из f во все i. Ситуация напоминает кинетич. равновесие электронов в магн. поле, когда отсутствует детальный баланс в фазовом пространстве, но существует "циклич. баланс": сколько электронов в среднем утекает влево при их движении по кругу, столько же притекает справа. Аналогично при нарушении Т-инвариантности баланс не соблюдается детально между отд. элементами в фазовом пространстве, т. к. 1119930-126.jpg , но выполняется при учёте всех циклов 1119930-127.jpg. В соответствии с этим условие (9) можно назвать условием "циклич. баланса".

Используя (9) совместно с основным кинетич. ур-нием, можно вывести распределение Ферми - Дирака или Бозе - Эйнштейна в равновесном случае независимо от Д. р. п., поэтому нарушение симметрии относительно обращения времени в равновесных условиях не проявляется. Однако в неравновесном случае нарушение Д. р. п. приводит к наблюдаемым эффектам.

Литература по принципу детального равновесия

  1. Долгов А. Д., Барионная асимметрия Вселенной и нарушение термодинамического равновесия, "Письма в ШЭТФ", 1979, т. 29, с. 254.

А. Д. Долгов

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

(время поиска примерно 20 секунд)

Знаете ли Вы, что "тёмная материя" - такая же фикция, как черная кошка в темной комнате. Это не физическая реальность, но фокус, подмена.
Реально идет речь о том, что релятивистские формулы не соответствуют астрономическим наблюдениям, давая на порядок и более меньшую массу и меньшую энергию. Отсюда сделан фокуснический вывод, что есть "темная материя" и "темная энергия", но не вывод, что релятивистские формулы не соответствуют реалиям. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 13.06.2019 - 05:11: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ПРОБЛЕМА ГЛОБАЛЬНОЙ ГИБЕЛИ ПЧЁЛ И ДРУГИХ ОПЫЛИТЕЛЕЙ РАСТЕНИЙ - Карим_Хайдаров.
12.06.2019 - 09:05: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 18:05: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИКА - Experimental Physics -> Эксперименты Сёрла и его последователей с магнитами - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 18:03: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Маклакова - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 13:23: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вячеслава Осиевского - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 13:18: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Светланы Вислобоковой - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 06:28: АСТРОФИЗИКА - Astrophysics -> К 110 летию Тунгуской катастрофы - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 21:23: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Владимира Васильевича Квачкова - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:27: СОВЕСТЬ - Conscience -> Высший разум - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:24: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ЗА НАМИ БЛЮДЯТ - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:14: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 08:40: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution