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外力存在下的反常扩散:精确含时解与熵

凝聚态物理 2009-10-28 v1

摘要

在适当约束下优化通常的熵S1[p]=dup(u)lnp(u)S_1[p]=-\int du p(u) \ln p(u)与描述一类重要正常扩散的福克-普朗克方程的精确含时解的高斯形式密切相关。我们在此表明,广义熵形式Sq[p]={1du[p(u)]q}/(q1)S_q[p]=\{1- \int du [p(u)]^q\}/(q-1)(其中q=1+μνRq=1+\mu-\nu \in {\bf \cal{R}})的优化与广义非线性福克-普朗克方程tpμ=x[F(x)pμ]+D2x2pν\frac{\partial}{\partial t}p^\mu= -\frac{\partial}{\partial x}[F(x)p^\mu]+D \frac{\partial^2} {\partial x^2}p^\nu的精确含时解的计算密切相关,该方程与外力F(x)=k1k2xF(x)=k_1-k_2x存在下的反常扩散相关。因此,在大量物理情境中出现的范式类型的正常(q=1q=1)和反常(q1q \neq 1)扩散在单一图景中得以统一。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/9511007,
  title  = {Anomalous diffusion in the presence of external forces: exact time-dependent solutions and entropy},
  author = {Constantino Tsallis and Dirk Jan Bukman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/9511007},
  year   = {2009}
}

备注

11 pages, RevTeX, 3 uuencoded postscript figures