论热力学第二定律与经典及量子力学之间的关系

Barbara Drossel

论热力学第二定律与经典及量子力学之间的关系

统计力学 2014-08-28 v1

作者: Barbara Drossel

摘要

在统计力学教科书中，人们经常发现基于经典力学、相空间和遍历性的论证，用以证明热力学第二定律的合理性。然而，经典力学的基本运动方程是确定性和可逆的，而热力学第二定律是不可逆且非确定性的，因为它指出系统在接近平衡时会遗忘其过去。我认为，所有从经典力学“推导”热力学第二定律的过程都包含了不属于经典力学的额外假设。Boltzmann 的 H 定理也是如此。此外，我认为在推导热力学第二定律时使用的相空间粗粒化，不能被视为我们对系统微观状态细节无知的表达，而是反映了这样一个事实：系统的状态完全由使用有限数量的比特来指定，正如熵的概念所暗示的那样，熵与封闭系统可能具有的不同微观状态数量有关。虽然由 Schrödinger 方程描述的量子力学为后一陈述奠定了坚实基础，但它无法解释热力学第二定律中固有的不可逆性和随机性。

关键词

热力学第二定律经典力学量子力学熵粗粒化不可逆性 H 定理

引用

@article{arxiv.1408.6358,
  title  = {On the relation between the second law of thermodynamics and classical and quantum mechanics},
  author = {Barbara Drossel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1408.6358},
  year   = {2014}
}

备注

Invited talk given on the 2012 "March meeting" of the German Physical Society To appear in: B. Falkenburg and M. Morrison (eds.), Why more is different (Springer Verlag, 2014)

论热力学第二定律与经典及量子力学之间的关系

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关键词

引用

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