2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Корреляция скоростей взаимодействующих частиц
Сообщение05.09.2023, 15:26 


03/09/16
30
Читаю §13.3.2 в книге "Mark E. Tuckerman, Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation". Там автор выводит формулу Грина-Кубо для коэффициента диффузии. Смысла вывода в том, что к Гамильтониану исходной системы
$$
H=\sum_{i}\frac{\mathbf{p}_{i}^{2}}{2m_{i}}+U\left(\mathbf{r}_{1},\dots,\mathbf{r}_{N}\right)
$$
можно добавить член внешней постоянной силы $-f\sum_{i}x_{i}$. Далее, полагая, что внешний потенциал достаточно слаб, можно линеаризовать выражение для концентрации частиц (которая распределяется по Больцману) и воспользоваться результатом для вывода скорости дрейфа частиц (с помощью закона Фика). Таким образом, коэффициент диффузии можно записать так:
$$
D=\int_{0}^{\infty}\frac{1}{N}\left\langle \left(\sum_{i}\dot{x}_{i}\left(0\right)\right)\left(\sum_{i}\dot{x}_{i}\left(t\right)\right)\right\rangle dt
$$
Однако далее он пишет:
Цитата:
В термодинамическом равновесии, распределение скоростей (импульсов) частиц является произведением независимых гауссовских распределений. Отсюда следует $\left\langle \dot{x}_{i}\dot{x}_{j}\right\rangle =0$ а также то, что $\left\langle \dot{x}_{i}\left(0\right)\dot{x}_{j}\left(t\right)\right\rangle =0$ для $i\neq j$.

Если с первым утверждением еще можно согласиться, то со вторым (то, что $\left\langle \dot{x}_{i}\left(0\right)\dot{x}_{j}\left(t\right)\right\rangle =0$ для $i\neq j$) есть вопросы. Я смог доказать для себя данное утверждение с помощью уравнения Ланжевена, полагая, что шумовые члены разных частиц не коррелируют между собой. Однако данный вывод опирается на предположении, что частицы не взаимодействуют между собой. Если же частицы взаимодействуют, то я не вижу никаких причин почему величина $\left\langle \dot{x}_{i}\left(0\right)\dot{x}_{j}\left(t\right)\right\rangle$ должна быть равна нулю. Понятно, что в пределе $t\to\infty$ корреляция скоростей должна убывать, но почему это справедливо для любого временного интервала?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group