Statistical Mechanics for Athermal Fluctuation: Non-Gaussian Noise in Physics

ویرایش: [1 ed.] 
نویسندگان: Kiyoshi Kanazawa (auth.)  
سری: Springer Theses 
ISBN (شابک) : 9789811063305, 9789811063329 
ناشر: Springer Singapore 
سال نشر: 2017 
تعداد صفحات: XVI, 222
[231] 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 7 Mb 

قیمت کتاب (تومان) : 57,000



نویسنده در این پایان نامه به بررسی نوسانات حرارتی از دیدگاه مکانیک آماری می پردازد. روش‌های تصادفی از نظر تئوری در توصیف نوسانات کمیت‌های ترمودینامیکی در سیستم‌های کوچک در سطح یک مسیر بسیار قدرتمند هستند و اخیراً بر اساس ترمودینامیک تصادفی توسعه یافته‌اند. این پایان نامه، برای اولین بار، یک چارچوب سیستماتیک برای توصیف نوسانات حرارتی، توسعه ترمودینامیک تصادفی برای فرآیندهای غیر گاوسی پیشنهاد می‌کند، در حالی که نوسانات حرارتی عمدتاً از دیدگاه فرآیندهای تصادفی گاوسی در اکثر مطالعات مرسوم مورد بررسی قرار می‌گیرند.

ابتدا، این کتاب مقدمه‌ای مقدماتی بر فرآیندهای تصادفی و ترمودینامیک تصادفی ارائه می‌کند. نویسنده یک معادله Langevin مانند با نویز غیر گاوسی را به عنوان یک مدل تصادفی حداقلی برای سیستم‌های گرمایی استخراج می‌کند و راه‌حل تحلیلی آن با توسعه انبساط‌های سیستماتیک به عنوان نتیجه اصلی نشان داده می‌شود. علاوه بر این، a

نویسنده یک چارچوب ترمودینامیکی برای چنین نوسانات غیر گاوسی نشان می‌دهد و برخی از پدیده‌های ترمودینامیک، یعنی هدایت گرما و پمپاژ انرژی را مطالعه می‌کند که ویژگی‌های متمایز از ترمودینامیک معمولی را نشان می‌دهد. تئوری معرفی شده در این کتاب، پایه ای سیستماتیک برای توصیف کمی دینامیک نوسانات حرارتی و تجزیه و تحلیل خواص ترمودینامیکی آنها بر اساس روش های تصادفی خواهد بود.

The author investigates athermal fluctuation from the viewpoints of statistical mechanics in this thesis. Stochastic methods are theoretically very powerful in describing fluctuation of thermodynamic quantities in small systems on the level of a single trajectory and have been recently developed on the basis of stochastic thermodynamics. This thesis proposes, for the first time, a systematic framework to describe athermal fluctuation, developing stochastic thermodynamics for non-Gaussian processes, while thermal fluctuations are mainly addressed from the viewpoint of Gaussian stochastic processes in most of the conventional studies.

First, the book provides an elementary introduction to the stochastic processes and stochastic thermodynamics. The author derives a Langevin-like equation with non-Gaussian noise as a minimal stochastic model for athermal systems, and its analytical solution by developing systematic expansions is shown as the main result. Furthermore, the a

uthor shows a thermodynamic framework for such non-Gaussian fluctuations, and studies some thermodynamics phenomena, i.e. heat conduction and energy pumping, which shows distinct characteristics from conventional thermodynamics. The theory introduced in the book would be a systematic foundation to describe dynamics of athermal fluctuation quantitatively and to analyze their thermodynamic properties on the basis of stochastic methods.