统计场论

科技工作者之家 2020-11-17

统计场论statistical field theory)是以场为自由度的统计力学,即体系的微观态以场构型来描述。对于高分子体系,统计场论也被称作高分子场论。统计场论广泛用于描述高分子物理或生物物理学体系,比如高分子薄膜、嵌段共聚物和聚电解质。

简介统计场论statistical field theory)是以场为自由度的统计力学,即体系的微观态以场构型来描述。对于高分子体系,统计场论也被称作高分子场论。统计场论广泛用于描述高分子物理或生物物理学体系,比如高分子薄膜、嵌段共聚物和聚电解质。1

统计力学统计力学Statistical mechanics)是一个以玻尔兹曼等人提出以最大熵度理论为基础,借由配分函数将有大量组成成分(通常为分子)系统中微观物理状态(例如:动能、势能)与宏观物理量统计规律 (例如:压力、体积、温度、热力学函数、状态方程等)连结起来的科学。如气体分子系统中的压力、体积、温度。伊辛模型中磁性物质系统的总磁矩、相变温度、和相变指数。

通常可分为平衡态统计力学,与非平衡态统计力学。其中以平衡态统计力学的成果较为完整,而非平衡态统计力学至今也在发展中。统计物理其中有许多理论影响着其他的学门,如信息论中的信息熵。化学中的化学反应、耗散结构。和发展中的经济物理学这些学门当中都可看出统计力学研究线性与非线性等复杂系统中的成果。1

场 (物理)在物理里,(英语:Field)是一个以时空为变数的物理量。场可以分为标量场、矢量场和张量场等,依据场在时空中每一点的值是标量、矢量还是张量而定。例如,经典重力场是一个矢量场:标示重力场在时空中每一个的值需要三个量,此即为重力场在每一点的重力场矢量分量。更进一步地,在每一范畴(标量、矢量、张量)之中,场还可以分为“经典场”和“量子场”两种,依据场的值是数字或量子算符而定。

场被认为是延伸至整个空间的,但实际上,每一个已知的场在够远的距离下,都会缩减至无法量测的程度。例如,在牛顿万有引力定律里,重力场的强度是和距离平方成反比的,因此地球的重力场会随着距离很快地变得不可测得(在宇宙的尺度之下)。

定义场是一个空间里的数,这不应该减损场在物理上所有的真实性。“场占有空间。场含有能量、动量。场的存在排除了真正的真空。”真空中没有物质,但并不是没有场的。场形成了一个“空间的状态”

当一个电荷移动时,另一个电荷并不会立刻感应到。第一个电荷会感应到一个反作用力,并获得动量,但第二个电荷则没有感应,直到第一个电荷移动的影响以光速传递到第二个电荷那里,并给予其动量之后。场的存在解决了关于第二个电荷移动前,动量存在在哪里的问题。因为依据动量守恒定律,动量必存在于某处。物理学家认为动量应该存在于场之中。如此的认定让物理学家们相信电磁场是真实的存在,使得场的概念成为整个现代物理的范式。1

本词条内容贡献者为:

胡建平 - 副教授 - 西北工业大学

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