Caos molecular
En la teoria cinètica dels gasos en física, la hipòtesis del caos molecular (també cridada Stosszahlansatz en els escrits de Paul Ehrenfest[1]) és la suposició de que les velocitats de les partícules en colisió no estan correlacionadas i són independents de la posició. Açò significa que la provabilitat de que un parell de partícules en velocitats donades colisionen pot calcular-se considerant cada partícula per separat i ignorant qualsevol correlació entre la provabilitat de trobar una partícula en velocitat v i la provabilitat de trobar una atra velocitat v' en una chicoteta regió δr . James Clerk Maxwell va introduir esta aproximació en 1867[2] encara que els seus orígens es remonten al seu primer treball sobre la teoria cinètica en 1860.[3][4]
La suposició del caos molecular és l'ingredient clau que permet passar de la jerarquia BBGKY a l'equació de Boltzmann, en reduir la funció de distribució de 2 partícules que apareix en el terme de colisió a un producte de distribucions d'1 partícula. Açò a la seua volta conduïx al teorema H de Boltzmann de 1872,[5] que va intentar utilisar la teoria cinètica per a mostrar que la entropía d'un gas preparat en un estat de desorde menys que complet deu aumentar inevitablement, ya que les molècules de gas poden colisionar. Açò va generar l'objecció de Loschmidt de que no deuria ser possible deduir un processe irreversible a partir d'una dinàmica simètrica en el temps i un formalisme simètric en el temps: alguna cosa deu estar mal (paradoxa de Loschmidt). La resolució (1895) d'esta paradoxa és que les velocitats de dos partícules despuix d'una colisió ya no estan realment sense correlació. En afirmar que era acceptable ignorar estes correlació en la població en moments posteriors al temps inicial, Boltzmann havia introduït un element d'asimetria del temps a través del formalisme del seu càlcul.
Encara que el Stosszahlansatz generalment s'entén com una hipòtesis en fonament físic, recentment es va destacar que també podria interpretar-se com una hipòtesis heurística. Esta interpretació permet utilisar el principi de màxima entropía per a generalisar el ansatz a funcions de distribució d'orde superior.[6]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Ehrenfest, Paul; Ehrenfest, {{{nom2}}} (2002). The Conceptual Foundations of the Statistical Approach in Mechanics (en en), Courier Corporation. ISBN 9780486495040.
- ↑ (1867).Philosophical Transactions of the Royal Society of London.157
- 49.doi:10.1098/rstl.1867.0004.
- ↑ Vore:
- Maxwell, J.C. (1860) "Illustrations of the dynamical theory of gasos. Part I. On the motions and collisions of perfectly elastic spheres," Philosophical Magazine, 4th séries, 19 : 19–32.
- Maxwell, J.C. (1860) "Illustrations of the dynamical theory of gasos. Part II. On the process of diffusion of two or more kinds of moving particles among one another," Philosophical Magazine, 4th séries, 20 : 21–37.
- ↑ “Maxwell and the normal distribution: A colored story of probability, independence, and tendency towards equilibrium” (2017). Studies in History and Philosophy of Modern Physics 57: 53–65. doi:. Bibcode: 2017SHPMP..57...53G.
- ↑ L. Boltzmann, "Weitere Studien über dones Wärmegleichgewicht unter Gasmolekülen
- Archivat el 17 de octubre de 2019 archivat en Wayback Machine.." Sitzungsberichte Akademie der Wissenschaften 66 (1872): 275-370. English translation: Boltzmann, L. (2003). «Further Studies on the Thermal Equilibrium of Gas Molecules», The Kinetic Theory of Gasos, pp. 262–349. doi:10.1142/9781848161337_0015. ISBN 978-1-86094-347-8.
- ↑ (2017).Entropy.19(8)doi:10.3390/i19080381.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Caos molecular» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.