统计力学：非平衡态热力学的随机方法（第二版英文影印版）

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资料名称：	统计力学：非平衡态热力学的随机方法（第二版英文影印版）
文档名称：	统计力学非平衡态热力学的随机方法第2版英文 [（英）斯特里特着] 2014年版.pdf
文件类型：	PDF文档
文件大小：	56.08 MB
资料归类：	力学书籍
整理时间：	2018-06-13
软件简介：	统计力学：非平衡态热力学的随机方法（第二版英文影印版）出版时间：2014年版丛编项：中外物理学精品书系内容简介《中外物理学精品书系·统计力学：非平衡态热力学的随机方法（英文影印版第二版）》详细地介绍了用统计力学方法处理非平衡态热力学和统计物理问题的研究。其中统计方法包含了经典统计和量子统计。本书研究对象主要为平均能量守恒和熵增的系统。探讨了热噪声、化学反应、扩散等等问题。　　《中外物理学精品书系·统计力学：非平衡态热力学的随机方法（英文影印版第二版）》可作为统计物理、凝聚态物理、材料科学领域的研究者的参考书，也可供相关领域研究生作为教材使用。目录 Preface v Classical Statistical Dynamics 1 1. Introduction 3 2. Probability Theory 13 2.1 Sample Spaces and States . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.2 Random Variables, Algebras . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.3 Entropy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2.4 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3. Linear Dynamics 43 3.1 Reversible Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 3.2 Random Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 3.3 Convergence to Equilibrium . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 3.4 Markov Chains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 3.5 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 4. Isolated Dynamics 73 4.1 The Boltzmann Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 4.2 The Heat-Particle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 4.3 The Hard-Core Model of Chemical Kinetics . . . . . . . . 94 4.3.1 Isomers and Di_usion in a Force-Field . . . . . . . 95 4.3.2 Markov Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 4.3.3 Entropy Production . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 4.3.4 Osmosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 4.3.5 Exchange Di_usion . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 4.3.6 General Di_usions . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 4.4 Chemical Reactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 4.4.1 Unimolecular Reactions . . . . . . . . . . . . . . . 106 4.4.2 Balanced Reactions . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 4.5 Energy of Solvation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 4.6 Activity-led Reactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 4.7 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 5. Isothermal Dynamics 123 5.1 Legendre Transforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 5.2 The Free-energy Theorem . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 5.3 Chemical Kinetics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 5.4 Convergence in Norm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 5.5 Dilation of Markov Chains . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 5.6 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 6. Driven Systems 151 6.1 Sources and Sinks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 6.2 A Poor Conductor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 6.3 A Driven Chemical System . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 6.4 How to Add Noise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 6.5 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 7. Fluid Dynamics 167 7.1 Hydrostatics of a Gas of Hard Spheres . . . . . . . . . . . 168 7.2 The Fundamental Equation . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 7.3 The Euler Equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 7.4 Entropy Production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 7.5 A Correct Navier-Stokes System . . . . . . . . . . . . . . 181 Quantum Statistical Dynamics 187 8. Introduction to Quantum Theory 189 9. Quantum Probability 197 9.1 Algebras of Observables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 9.2 States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 9.3 Quantum Entropy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 9.4 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 10. Linear Quantum Dynamics 221 10.1 Reversible Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221 10.2 Random Quantum Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . 224 10.3 Quantum Dynamical Maps . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 10.4 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 11. Isolated Quantum Dynamics 237 11.1 The Quantum Boltzmann Map . . . . . . . . . . . . . . . 237 11.2 The Quantum Heat-Particle . . . . . . . . . . . . . . . . . 240 11.3 Fermions and Ions with a Hard Core . . . . . . . . . . . . 256 11.4 The Quantum Boltzmann Equation . . . . . . . . . . . . . 272 11.5 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281 12. Isothermal and Driven Systems 283 12.1 Isothermal Quantum Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . 283 12.2 Convergence to Equilibrium . . . . . . . . . . . . . . . . . 289 12.3 Driven Quantum Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292 12.4 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296 13. In_nite Systems 297 13.1 The Algebra of an In_nite System . . . . . . . . . . . . . 299 13.2 The Reversible Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 13.3 Return to Equilibrium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302 13.4 Irreversible Linear Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . 306 13.5 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309 14. Proof of the Second Law 311 14.1 von Neumann Entropy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311 14.2 Entropy Increase in Quantum Mechanics . . . . . . . . . . 312 14.3 The Quantum Kac Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314 14.4 Equilibrium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315 14.5 The _-Limit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316 14.6 The Marginals and Entropy . . . . . . . . . . . . . . . . . 316 14.7 The Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317 15. Information Geometry 319 15.1 The Jaynes-Ingarden Theory . . . . . . . . . . . . . . . . 319 15.2 Non-Linear Ising Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . 322 15.3 Ising Model Close to Equilibrium . . . . . . . . . . . . . . 327 15.4 Non-linear Heisenberg Model . . . . . . . . . . . . . . . . 329 15.5 Estimation; the Cram_er-Rao Inequality . . . . . . . . . . 333 15.6 Efron, Dawid and Amari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337 15.7 Entropy Methods, Exponential Families . . . . . . . . . . 340 15.8 The Work of Pistone and Sempi . . . . . . . . . . . . . . 341 15.9 The Finite-Dimensional Quantum Info-Manifold . . . . . 346 15.10 Araki's Expansionals and the Analytic Manifold . . . . . 352 15.11 The Quantum Young Function . . . . . . . . . . . . . . . 354 15.12 The Quantum Cram_er Class . . . . . . . . . . . . . . . . . 359 15.13 The Parameter-Free Quantum Manifold . . . . . . . . . . 360 15.14 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364 Bibliography 367 Index 377
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