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ボルツマンの H 定理

定理 6.2(「ゆらぎ・線形応答・非平衡」§6) ・ ✓公理まで証明済み

f(v,t)>0f(\boldsymbol{v},t)>0 が ∂tf=C[f]\partial_tf=C[f] の解で、v\boldsymbol{v} について十分速く減衰し滑らかなとする。

(i)(保存則)n=∫f dvn=\int f\,d\boldsymbol{v}、∫vf dv\int\boldsymbol{v}f\,d\boldsymbol{v}、∫∣v∣2f dv\int|\boldsymbol{v}|^2f\,d\boldsymbol{v} は tt によらない。

(ii)(H 定理)H(t)=∫fln⁡f dvH(t)=\int f\ln f\,d\boldsymbol{v} に対し

dHdt=−14∭w (f′f1′−ff1)ln⁡f′f1′ff1 dv dv1 dΩ ≤ 0.\frac{dH}{dt}=-\frac14\iiint w\,\bigl(f'f_1'-ff_1\bigr)\ln\frac{f'f_1'}{ff_1}\,d\boldsymbol{v}\,d\boldsymbol{v}_1\,d\boldsymbol{\Omega}\ \le\ 0 .

(iii)(平衡)dH/dt=0dH/dt=0 となるのは、ff がマクスウェル分布 f=n(m2πkBT)3/2exp⁡[−m∣v−u∣22kBT]f=n\Bigl(\dfrac{m}{2\pi k_{\mathrm B}T}\Bigr)^{3/2}\exp\Bigl[-\dfrac{m|\boldsymbol{v}-\boldsymbol{u}|^2}{2k_{\mathrm B}T}\Bigr] のときに限る。

本文で読む(証明と前後の説明)→

閉包の状態

✓ 公理まで証明済み

証明が使う定理を 前提 としてたどると、Rikai の中の証明だけで定義・公理(物理では基本仮定)までつながっています(前提の定理類 2 件、定義なども含めて 2 件)。

印の意味: ✓公理まで証明済み ・ △証明あり(閉包未完)・ ※主張のみ。テーマごとの集計は 閉包の状況。

前提をたどる 証明が使う定理・定義(直接 2 件)

▸ を開くと、その項目の証明が使う前提が出ます。深い先は各項目のページでたどれます。

これを使っている定理

証明で明示的に参照している定理は、まだありません。

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