d维黑体辐射的熵与复杂度性质
综合物理
2016-10-07 v1
摘要
空间维度是分析自然系统和现象结构与动力学的关键变量。黑体辐射的维度效应近年来已成为相当多研究活动的主题。这些研究仍有些零散，给各种科学技术领域提出了严峻的定性和定量问题。在本工作中，我们通过各种类熵量（非平衡度、香农熵、费雪信息）以及三种（无量纲）复杂度度量（Crámér-Rao、Fisher-Shannon和LMC），对温度T下d维黑体的谱能量密度进行了信息论分析。所有这些频率泛函量都根据温度和维度进行了计算和讨论。结果表明，所有三种复杂度度量都具有普适性，因为它们既不依赖于温度，也不依赖于普朗克和玻尔兹曼常数，而仅依赖于空间维度d。此外，它们随d增大而减小；特别地，对于三维黑体辐射的Crámér-Rao、Fisher-Shannon和LMC复杂度度量，分别发现值为2.28415、1.90979和1.17685。另外，除了谱密度最大的频率（遵循著名的维恩位移定律）之外，根据前述熵量定义了三个进一步的特征频率；它们被证明遵循类维恩定律。从物理上讨论了黑体谱这些独特特征的潜在用途。
引用
@article{arxiv.1502.05286,
title = {Entropy and complexity properties of the d-dimensional blackbody radiation},
author = {I. V. Toranzo and J. S. Dehesa},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.05286},
year = {2016}
}
备注
10 pages, 2 figures