物理学 › 熱力学・統計力学 › ゆらぎ・線形応答・非平衡

ランジュバン方程式の性質(摩擦とノイズの関係)

定理 5.1(「ゆらぎ・線形応答・非平衡」§5) ・ ✓公理まで証明済み

(i) v0v_0 が BB と独立で N(0,s2)N(0,s^2) に従うとき、vtv_t がすべての tt で同じ分布 N(0,s2)N(0,s^2) に従う(定常)ための必要十分条件は、s2=σ2/(2γ)s^2=\sigma^2/(2\gamma) である。

(ii) 定常分布がマクスウェル分布 N(0,kBT/m)N(0,k_{\mathrm B}T/m) であるための条件は

σ2=2γkBTm.\sigma^2=\frac{2\gamma k_{\mathrm B}T}{m}.

このとき定常相関関数は ⟨vtvs⟩=kBTme−γ∣t−s∣\langle v_tv_s\rangle=\dfrac{k_{\mathrm B}T}{m}e^{-\gamma|t-s|} である。

(iii) 位置 xt=x0+∫0tvs dsx_t=x_0+\int_0^tv_s\,ds の平均二乗変位は

⟨(xt−x0)2⟩=2kBTmγ[t−1−e−γtγ],\langle(x_t-x_0)^2\rangle=\frac{2k_{\mathrm B}T}{m\gamma}\Bigl[t-\frac{1-e^{-\gamma t}}{\gamma}\Bigr],

t≪1/γt\ll1/\gamma では kBTmt2\frac{k_{\mathrm B}T}{m}t^2(等速運動)、t≫1/γt\gg1/\gamma では 2Dt2Dt、D=kBTmγD=\dfrac{k_{\mathrm B}T}{m\gamma}(拡散)である。

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 117 件、定義なども含めて 140 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 3 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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