从时间对称的微观动力学到时间不对称的宏观行为:概述
统计力学
2007-09-06 v1
摘要
正如热力学第二定律所体现的时间不对称行为,是在{\it 单个宏观}系统中观察到的。当考虑到 a) 微观与宏观尺度之间的巨大差异,b) 早期宇宙的低熵状态,以及 c) 我们所观察的是来自这样一个初始状态的系统行为——而非所有可能的系统——这一事实时,这种时间不对称行为可以理解为自然产生于时间对称的微观定律。基于这些要素对第二定律起源的解释可追溯至 Maxwell、Thomson,特别是 Boltzmann。其他常见的替代解释,例如那些基于仅有少数自由度的混沌动力系统已存在的概率分布(系综)的遍历或混合性质的解释,或基于不可能拥有真正孤立系统的解释,要么是不必要的,要么是误导的,要么是错误的。宏观演化的具体特征,例如扩散方程,确实依赖于孤立宏观系统轨迹的动力不稳定性(确定性混沌)。将这些经典概念推广到量子世界在许多方面是相当直接的。然而,它也带来了一些新问题。这些问题将被讨论但不会被解决。
引用
@article{arxiv.0709.0724,
title = {From Time-symmetric Microscopic Dynamics to Time-asymmetric Macroscopic Behavior: An Overview},
author = {Joel L. Lebowitz},
journal= {arXiv preprint arXiv:0709.0724},
year = {2007}
}