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. В.Л. Гинзбург, Л.П. Питаевский «О квантовой формуле Найквиста и области применимости формулы Каллена — Вельтона (замечания о статье Ю. Л. Климонтовича)» УФН 151 333–339 (1987)
  2. Ю.Л. Климонтович «Флуктуационно-диссипационные соотношения. Роль конечности времени корреляции. Квантовое обобщение формулы Найквиста» УФН 151 309–332 (1987)
  3. В.П. Быков, В.И. Татарский «Теория возмущений для резольвенты применительно к задачам теории излучения» УФН 161 (2) 125–160 (1991)
  4. Г.Н. Бочков, Ю.Е. Кузовлев «Флуктуационно-диссипационные соотношения: достижения и недоразумения» УФН 183 617–630 (2013)
  5. В.Ю. Шишков, Е.С. Андрианов и др. «Релаксация взаимодействующих открытых квантовых систем» УФН 189 544–558 (2019)
  6. В.Д. Кривченков «Обобщенные координаты в квантовой механике» УФН 135 337–344 (1981)
  7. В.М. Розенбаум, И.В. Шапочкина, Л.И. Трахтенберг «Метод функций Грина в теории броуновских моторов» УФН 189 529–543 (2019)
  8. В.С. Попов «Фейнмановский метод распутывания операторов и теория представлений групп» УФН 177 1319–1340 (2007)
  9. В.С. Ольховский «О времени как квантовой наблюдаемой, канонически сопряжённой энергии» УФН 181 859–866 (2011)
  10. В.Ю. Забурдаев, А.С. Романов, К.В. Чукбар ««Эрмитовы» состояния в квантовом взаимодействии вихрей» УФН 175 881–886 (2005)
  11. В.И. Кляцкин «Статистическая топография и ляпуновские экспоненты в динамических стохастических системах» УФН 178 419–431 (2008)
  12. В.И. Ритус «Конечное значение затравочного заряда и связь отношения постоянных тонкой структуры физического и затравочного зарядов с нулевыми колебаниями электромагнитного поля в вакууме» УФН 192 507–526 (2022)
  13. Г.С. Голицын «Работа А.Н. Колмогорова 1934 г. — основа для объяснения статистики природных явлений макромира» УФН 194 86–96 (2024)
  14. А.Г. Шалашов «Можно ли говорить об уравнениях Гамильтона для осциллятора с трением?» УФН 188 1191–1197 (2018)
  15. Э.В. Шуряк «Стохастическая генерация траекторий на ЭВМ» УФН 143 309–317 (1984)
  16. О.Г. Бакунин «Корреляционные и перколяционные свойства турбулентной диффузии» УФН 173 757–768 (2003)
  17. Н.Н. Розанов «Антилазер: режим резонансного поглощения или идеальное когерентное поглощение?» УФН 187 879–882 (2017)
  18. С.П. Ефимов «Трансформация теории Фока в координатное пространство. Гармонические тензоры в квантовой задаче Кулона» УФН 192 1019–1034 (2022)
  19. С.В. Владимиров, Ю.О. Тышецкий «Об описании бесстолкновительной квантовой плазмы» УФН 181 1313–1328 (2011)
  20. А.С. Тарновский «О представлении квантовой механики» УФН 160 (10) 173–178 (1990)

Список формируется автоматически.

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