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: YandexBot [bot]


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