Выпуски

 / 

1987

 / 

Февраль

  

Методические заметки


Пример описания диссипативных процессов на основе обратимых динамических уравнений и некоторые замечания относительно флуктуационно-диссипационной теоремы

Рассматривается динамика макроскопического осциллятора, взаимодействующего с термостатом, также состоящим из осцилляторов. На примере этой задачи, точно решаемой в общем виде как в классическом, так и в квантовом случаях, рассматривается переход от чисто динамического описания к статистическому. В связи с неэргодичностью системы линейных осцилляторов процедуру усреднения приходится рассматривать как усреднение по времени или по повторным измерениям в рамках единственной динамической траектории. В зависимости от вида квадратичной формы потенциальной энергии на первоначальном этаде эволюции возможны различные законы затухания амплитуды колебаний макроскопического осциллятора, в том числе и экспоненциальный. По истечении цикла Пуанкаре система возвращается к исходному состоянию, при этом затухание колебаний сменяется их ростом. Показано, что из обратимости движения вытекает нечетность по времени функции Грина системы осцилляторов. Рассматриваются равновесные флуктуации макроскопического осциллятора. В классическом случае флуктуационно-диссипационная теорема Каллена — Вельтона (ФДТ) может быть сформулирована как пропорциональность производной от корреляционной функции координаты и функции Грина макроскопического осциллятора. При переходе к частотному описанию нечетность функции Грина приводит к появлению в ФДТ мнимой части ее фурье-образа, что является следствием обратимости движения во времени. Отмечается, что ФДТ доказывается для гамильтоновых систем без диссипации, но применяется к системам с диссипацией. При этом точная микроскопическая функция Грина заменяется функцией Грина упрощенного феноменологического описания, которая уже явно содержит диссипативные параметры. В квантовом случае результаты аналогичны. Рассматриваются классическая и квантовая формулы Найквиста, вытекающие из ФДТ при аппроксимации функции Грина экспоненциально затухающим синусоидальным колебанием. Квантовая формула Найквиста формально может быть получена из классической заменой температуры на среднюю энергию осциллятора, собственная частота которого совпадает с частотой, для которой вычисляется спектральная плотность флуктуации. Ил. 2. Библиогр. ссылок 34

Текст pdf (927 Кб)
English fulltext is available at DOI: 10.1070/PU1987v030n02ABEH002811
PACS: 03.65.Ca, 03.65.Db, 05.40.−a, 02.30.Uu, 02.30.Nw (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0151.198702c.0273
URL: https://ufn.ru/ru/articles/1987/2/c/
Цитата: Татарский В И "Пример описания диссипативных процессов на основе обратимых динамических уравнений и некоторые замечания относительно флуктуационно-диссипационной теоремы" УФН 151 273–307 (1987)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Tatarskii V I “Example of the description of dissipative processes in terms of reversible dynamic equations and some comments on the fluctuation-dissipation theoremSov. Phys. Usp. 30 134–152 (1987); DOI: 10.1070/PU1987v030n02ABEH002811

Список литературы (34) Статьи, ссылающиеся на эту (35) ↓ Похожие статьи (20)

  1. Sergeev T T, Zyablovsky A A et al Opt. Lett. 49 4783 (2024)
  2. Bonitz M, Zagorodny A Contributions to Plasma Physics 64 (5) (2024)
  3. Tereshchenkov E A, Panyukov I V et al 13 2635 (2024)
  4. Lisyansky A A, Andrianov E S et al Springer Series in Optical Sciences Vol. Quantum Optics of Light ScatteringOpen Quantum Systems249 Chapter 3 (2024) p. 45
  5. Tereshchenkov E A, Shishkov V Yu, Andrianov E S Phys. Rev. B 108 (1) (2023)
  6. Sergeev T T, Zyablovsky A A et al Quantum 7 982 (2023)
  7. Sergeev T T, Zyablovsky A A et al J. Opt. Soc. Am. B 40 2743 (2023)
  8. Intravaia F Int. J. Mod. Phys. A 37 (19) (2022)
  9. Nesterenko V V Eur. Phys. J. C 82 (10) (2022)
  10. Zavorotny V URSI Radio Sci. Bull. 2021 46 (2021)
  11. Dudinetc I V, Man’ko V I Can. J. Phys. 98 327 (2020)
  12. Daeimohammad M Int. J. Mod. Phys. B 33 1950126 (2019)
  13. Reggiani L, Alfinito E Fluct. Noise Lett. 16 1771002 (2017)
  14. Philbin T G, Anders J J. Phys. A: Math. Theor. 49 215303 (2016)
  15. Borgonovi F, Izrailev F M et al Physics Reports 626 1 (2016)
  16. Churchill R J, Philbin T G Phys. Rev. A 93 (5) (2016)
  17. Barton G J. Phys.: Condens. Matter 27 214005 (2015)
  18. Snieder R, Larose E Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 41 183 (2013)
  19. Philbin T G New J. Phys. 14 083043 (2012)
  20. BARTON GABRIEL Int. J. Mod. Phys. A 27 1260002 (2012)
  21. Barton G J. Phys.: Condens. Matter 23 355004 (2011)
  22. Snieder R, Slob E, Wapenaar K New J. Phys. 12 063013 (2010)
  23. Snieder R, Miyazawa M et al Surv Geophys 30 503 (2009)
  24. Snieder R, Miyazawa M et al Arrays and Array Methods in Global Seismology Chapter 9 (2009) p. 235
  25. Safonov V L, Bertram H N Phys. Rev. B 74 (2) (2006)
  26. Veklenko B A Opt. Spectrosc. 99 498 (2005)
  27. Safonov V L, Bertram H N Phys. Rev. B 71 (22) (2005)
  28. Khalili F Ya Uspekhi Fizicheskikh Nauk 173 301 (2003)
  29. Valuev A A, Kaklyugin A S, Norman G É J. Exp. Theor. Phys. 86 480 (1998)
  30. Jacquod P, Shepelyansky D L Phys. Rev. Lett. 75 3501 (1995)
  31. Zelenev Yu V, Ivanovskii V A Polymer Science U.S.S.R. 32 1486 (1990)
  32. Kandrup H E Phys. Rev. D 39 2245 (1989)
  33. Ichiyanagi M J. Phys. Soc. Jpn. 58 2305 (1989)
  34. Habib S, Kandrup H E Phys. Rev. D 39 2871 (1989)
  35. Ginzburg V L, Pitaevskii L P Успехи физических наук 151 333 (1987)

© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение