热力学平衡的凸分析结构:压力、亚微分与相变
动力系统
2026-04-27 v2 数学物理
泛函分析
math.MP
摘要
我们发展了连续映射在紧凑度量空间上的热力学形式的凸分析结构。压力功能是负熵的Legendre-Fenchel变换,由压力的双余极化恢复熵,完成了完整的对偶关系。平衡态是压力亚微分的元素,平衡态的唯一性对应G\^{a}teaux可微性,而一阶相变对应不可微性。在具有具体性质且H"{o}lder势函数的系统中,压力在H"{o}lder范数下可微,其二阶导数等于Birkhoff和平局的渐近方差。我们证明了一个普遍变分原理,将经典加法、次可加和相对变分原理通过一个关于满足凸性、下半连续、 coercivity以及循环不变性的凸函数的单一定理统一起来。对于具有具体性质或非紧凑空间(在coercivity条件下)的系统的扩展也被包含其中,并通过Sarig的递归分类应用于可数马尔可夫移位。本篇是关于严格动力系统热力学形式六篇系列论文的第二篇。
引用
@article{arxiv.2604.17531,
title = {The Convex-Analytic Structure of Thermodynamic Equilibrium: Pressure, Subdifferentials, and Phase Transitions},
author = {Abdoulaye Thiam},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.17531},
year = {2026}
}
备注
40 pages, 2 figures. Part II of a six-part series on thermodynamic formalism for hyperbolic dynamical systems