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物理学院“博约学术论坛”系列报告第37期

发布日期:2013年06月17日

题 目:论非平衡态统计物理基本方程——兼论非平衡熵演化方程和熵产生率公式

报告人:邢修三教授

时 间:2013年6月18日(星期二)下午3:00

地 点:中心教学楼610

摘要:  报告人提出了一个新的非平衡态统计物理基本方程以取代现有的Liouville方程。这就是6N维相空间的随机速度型Langevin方程或其等价的Liouville扩散方程。这个方程是时间反演不对称的。它表明,统计热力学系统内的粒子运动形式同时具有漂移扩散二重性,统计热力学运动规律是由动力学规律和随机性速度二者叠加而成的,既有确定性又有随机性,因而有别于动力学系统内的粒子运动规律。粒子的随机扩散运动正是宏观不可逆性的微观起源。由这个基本方程出发,求得了BBGKY扩散方程链、Boltzmann碰撞扩散方程和流体力学方程,如质量漂移扩散方程、Naiver-Stokes方程和热导方程等。更重要的,首次建立了6N维、6维和3维相空间的非平衡熵密度随时空变化的非线性演化方程,预言了熵扩散的存在。这个熵演化方程在非平衡熵理论中起着核心作用。它指明,非平衡熵密度随时间的变化率是由其在空间的漂移、扩散和产生三者引起的。进而由这个演化方程,求得了6N维和6维相空间的熵产生率公式、即熵增加定律公式, 阐明了趋向平衡的熵扩散机理。 所有这些结果都是严格统一从新的基本方程推导出的,未增补任何其他新假设。
简历:邢修三教授,1954年东北人民大学(现吉林大学)物理系本科毕业,1958年北京大学物理系研究生毕业。继而长期在中国原子能科学研究院从事科研工作;1986年后至2000年任新葡萄京娱乐场8455物理系教授和首席教授;此后迄今专职从事基础理论研究。1996年获中国兵器工业总公司(部级)科技进步一等奖;1997年获国家自然科学三等奖(都是单人);2004年获新葡萄京娱乐场8455研究生指导教师名师奖。主要学术成就在三个领域:
1. 固体断裂理论:建立了固体断裂非平衡统计理论。它是用非平衡统计理论的概念和方法结合微裂纹演化动力学从微观机理出发推导出结构材料的强度、断裂韧性和疲劳寿命等宏观力学量的断裂理论。
2. 非平衡态统计物理原理:提出了一个新的非平衡态统计物理基本方程,用以提供非平衡态和平衡态统计物理的统一理论框架。进而首次建立了非平衡熵演化方程,预言了熵扩散的存在,给出了一个物理意义清楚的熵产生率简明公式、即熵增加定律简明公式,它是此领域100多年来一直待解决的重大课题。
3. 信息理论:将现有香农静态统计信息理论拓展至动态过程,建立了以描述动态信息演化规律的动态信息演化方程为核心的动态统计信息理论。进而导出了信息流公式、信息耗损率公式、动态互信息公式和动态信道容量公式。现有香农静态统计信息理论则可看成是动态统计信息理论的一个与时空过程无关的特殊部分。

联系方式:物理学院办公室(68913163)

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