耦合多个热力学库的多维系统的强化第二定律
统计力学
2024-02-14 v3
摘要
热力学第二定律可表述为对任意经历马尔可夫动力学的系统之熵演化的限制。在此我证明，对于耦合多个热力学库的多维复杂系统，若我们有一组先验约束限制每个坐标的动力学如何依赖于其他坐标，则这种形式的第二定律得到强化。作为一个例子，该强化第二定律（SSL）适用于由多个物理上分离、共同演化的子系统组成的复杂系统，其中每个子系统被识别为整体系统的一个坐标。在此例中，约束涉及某些子系统的动力学如何被允许依赖于其他子系统的状态。重要的是，SSL 适用于此类复杂系统，即使其某些子系统可同时改变状态，而这在多方过程中是被禁止的。SSL 还强化了先前导出的利用反馈控制从多维系统中可提取功的界限。重要的是，SSL 不要求局部细致平衡。因此它潜在地适用于从相互作用的经济主体到共同演化的生物物种的复杂系统。
引用
@article{arxiv.2007.10950,
title = {Strengthened second law for multi-dimensional systems coupled to multiple thermodynamic reservoirs},
author = {David H. Wolpert},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.10950},
year = {2024}
}
备注
Corrected version of D.H. Wolpert, Phil. Trans. Royal Soc. A, May 23, 2022