恒星、尘埃与不可见物质的布朗运动
天体物理学
2009-11-11 v1
摘要
爱因斯坦在1905年将悬浮在液体中的尘埃粒子的运动视为随机游走，推导出了描述粒子在构型空间中概率分布扩散的方程。福克和普朗克将这项工作扩展到描述粒子的速度分布。他们的方程及其解已被应用于自然界中的许多问题，首先是液体中布朗粒子的运动。钱德拉塞卡推导了恒星的福克-普朗克方程，并表明长程引力相遇提供了一种阻力——动力学摩擦，这在星团演化和星系形成中很重要。在某些情况下，福克-普朗克演化也描述了宇宙中暗（不可见）物质的演化。在早期宇宙中，弱相互作用大质量粒子与相对论性轻子和光子等离子体的热退耦受福克-普朗克演化支配。由此产生的耗散为宇宙密度涨落印刻了一个最小长度尺度。更晚些时候，当暗物质开始在引力作用下成团时，这些密度涨落对其产生了随机引力。后一个例子提供了福克-普朗克方程的精确推导，无需通常的马尔可夫动力学假设。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0608583,
title = {Brownian Motion of Stars, Dust, and Invisible Matter},
author = {Edmund Bertschinger},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0608583},
year = {2009}
}
备注
9 pages, 2 figures, to appear in the Proceedings of the "Albert Einstein Century" conference, edited by Jean-Michel Alimi and Andre Fuzfa