분자혼란
Molecular chaos물리학에서 기체의 운동 이론에서 분자 혼돈 가설(Paul Ehrenfest의[1][2] 저서에서 Stosszahlansatz라고도 함)은 충돌 입자의 속도가 상관관계가 없고, 입장과는 무관하다는 가정이다.이는 주어진 속도를 가진 입자 쌍이 충돌할 확률을 각 입자를 개별적으로 고려하여 계산할 수 있으며, 속도 v를 가진 한 입자를 찾을 확률과 작은 지역 Δr에서 다른 속도를 찾을 확률 사이의 상관관계를 무시한다.제임스 서점 맥스웰은 1867년에[3] 이 근사치를 소개했는데, 비록 그것의 기원은 1860년 운동 이론에 대한 그의 첫 연구로 거슬러 올라갈 수 있다.[4][5]
분자 혼돈의 가정은 충돌 용어에 나타나는 2-입자 분포 함수를 1-입자 분포의 산물로 줄임으로써 BBGKY 계층 구조에서 볼츠만의 방정식으로 진행할 수 있는 핵심 성분이다.이는 결국 1872년 볼츠만의 H-테옴으로 이어지며,[6] 이는 완전한 무질서가 아닌 상태에서 준비된 기체의 엔트로피는 가스 분자가 충돌할 수 있기 때문에 필연적으로 증가해야 한다는 것을 보여주기 위해 운동 이론을 사용하려 했다.이는 시간대칭 역학 및 시간대칭 형식주의로부터 되돌릴 수 없는 과정을 추론할 수 없어야 한다는 로스슈미트의 반론을 이끌어냈다.이 역설의 해상도(1895)는 충돌 후 두 입자의 속도가 더 이상 진정으로 상관관계가 없는 것이 아니라는 것이다.볼츠만은 초기 시간 이후 때때로 인구에서 이러한 상관관계를 무시해도 된다고 주장함으로써 자신의 계산의 형식주의를 통해 시간 비대칭의 요소를 도입했다.[citation needed]
보통 스토셀란사츠(Stosszahlansatz)는 물리적으로 근거가 있는 가설로 이해되지만, 최근에는 휴리스틱 가설로도 해석될 수 있다는 점이 부각되었다.이 해석은 안사츠를 고차분포함수로 일반화하기 위해 최대 엔트로피의 원리를 사용할 수 있게 한다.[7]
참조
- ^ Ehrenfest, Paul; Ehrenfest, Tatiana (2002). The Conceptual Foundations of the Statistical Approach in Mechanics. Courier Corporation. ISBN 9780486495040.
- ^ Brown, Harvey R.; Myrvold, Wayne (2008-09-08). "Boltzmann's H-theorem, its limitations, and the birth of (fully) statistical mechanics". arXiv:0809.1304 [physics.hist-ph].
- ^ Maxwell, J. C. (1867). "On the Dynamical Theory of Gases". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 157: 49–88. doi:10.1098/rstl.1867.0004. S2CID 96568430.
- ^ 참조:
- 맥스웰, J.C. (1860) "가스의 동적 이론에 대한 설명. 1부. 완벽하게 탄력 있는 구들의 움직임과 충돌에 대해," 철학적 잡지의 4번째 시리즈, 19 : 19–32.
- 맥스웰, J.C. (1860) "가스의 동적 이론에 대한 설명. 제2부. 둘 이상의 이동 입자가 서로 간에 확산되는 과정에 대해," 철학잡지, 제4편, 20 : 21–37.
- ^ Gyenis, Balazs (2017). "Maxwell and the normal distribution: A colored story of probability, independence, and tendency towards equilibrium". Studies in History and Philosophy of Modern Physics. 57: 53–65. arXiv:1702.01411. Bibcode:2017SHPMP..57...53G. doi:10.1016/j.shpsb.2017.01.001. S2CID 38272381.
- ^ L. 볼츠만, "Weitere Studien über das Waermegleicgewicht unter Gasmoleküclen." Sitzungsbericte Akademie der Wissenschaften 66 (1872년): 275-370.
영어 번역: - ^ Chliamovitch, G.; Malaspinas, O.; Chopard, B. (2017). "Kinetic theory beyond the Stosszahlansatz". Entropy. 19 (8): 381. Bibcode:2017Entrp..19..381C. doi:10.3390/e19080381.