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最近完成的一件事

用户登陆 | 刷新 本版嘉宾: sage yinhow

权权

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最近完成的一件事



最近follow了一遍二维Ising模型的严格解,很惭愧,真是花了不少时间,两个周末吧,仅仅是重复一遍推导而已。

当时手头上有三本书讲了这个内容,StonyBrook的McCoy的《Two dimensional Ising model》, Landau统计物理,和Feynmann的统计物理; McCoy可谓专家,这本书严谨详尽,算是把二维Ising模型做得彻底了,不过权衡再三,还是觉得Landau的解法在直观和严谨之间取得最好的平衡。 三维Ising模型,它的严格解意义已经不是很大,毕竟二维已经能显示相变;不过磁场中的二维Ising模型还是很有意思,真得很想看看理论算出来的磁滞回线是长成什么样子的呢。

像二维Ising模型这样能够从统计力学的第一性原理出发显示相变的模型,真是物理学的珍宝,正是因为有这样的模型,才让我们对统计物理有了信心。说真的,学物理多年来,相变一直是最让我感兴趣的问题,所有关于相变的信息都包含在配分函数里,但麻烦在于取热力学极限之前,必须先完成很恐怖的求和或者积分;而对于任何有限的体系,配分函数又总是解析的,相变怎么也出不来。。。难道取热力学极限和量子态求和(或者相空间积分)这两个操作就不能换一下次序吗?偏偏就是不能。

人类观察到气液相变已经有千万年的历史了吧,我们能说我们理解了这一现象了吗?哪怕多么简单粗糙的模型,要是能从Hamiltonian和统计力学出发,让我理解气体是怎么形成自由表面的,也算不虚此生了。


不忧不惧


发表时间:2005-04-30, 13:18:59 作者资料

卢昌海

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Re: 最近完成的一件事



Lee-Yang相变也是一个很精彩的例子,非常清晰地显示出热力学极限在相变理论中的作用。


宠辱不惊,看庭前花开花落
去留无意,望天空云卷云舒


发表时间:2005-04-30, 17:09:40 作者资料

小追

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Re: 最近完成的一件事



感觉统计理论还是满粗糙的。学高统的时候,看到这里一个近似那里一个近似,头都大了,都不明白干吗要这么近似,就是为了凑结果,结果对了就OK。好在考试还简单,万幸。


追魂小混子,小混子横扫天下,嘿~!哗~!


发表时间:2005-05-01, 00:37:29  作者资料

No-go

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Re: 最近完成的一件事



"人类观察到气液相变已经有千万年的历史了吧,我们能说我们理解了这一现象了吗?哪怕多么简单粗糙的模型,要是能从Hamiltonian和统计力学出发,让我理解气体是怎么形成自由表面的,也算不虚此生了。 "

深有同感!


发表时间:2005-05-01, 00:50:09  作者资料

权权

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Re: 最近完成的一件事



当初看一维Ising模型的严格解的时候,虽然那很简单,却觉得很有启发性,因为最后有限长的一维Ising chain的配分函数等于transfer matrix的两个本征值的N次方的和(N是格点个数),一取热力学极限,比较小的那个本征值就被扔掉了,而Ising chain的热力学性质完全被比较大的那个本征值决定;

而且无论外磁场和温度取什么值,transfer matrix的两个本征值的大小顺序不变,也就是说大的永远大,小的永远小,小的那个永远要被扔掉,这,也就说明这个体系没有相变;如果在改变温度或外磁场强度的过程中,两个本征值的大小顺序颠倒了,哈哈,那就是相变了,两个本征值正好相等的那个点就是相变点,而这两个不同的相分别对应于两个不同的本征值。

在二维Ising模型里就是这样的,只不过这时,transfer matrix不是二维的了,而是N维了;不过这只是我的猜想,我follow的解法并不是把二维Ising模型拆成一维的链这么做的。

这个想法一度让我觉得很有意思,如果能对transfer matrix适当推广,使得相当广泛的一类体系的配分函数都可以写成一系列本征值的N次方之和的形式,而每一个本征值对应一个热力学相,改变温度、压强、外场强度等参数,使得这一系列本征值的大小顺序发生改变,那就是相变;如果这一系列本证值的大小顺序永远不变,那这个体系就没有相变。这种相变的机制是如此清晰,看似很诱人的样子,不过实在是空中楼阁,我无法想象如何把配分函数在适当的近似下写成我想要的样子。


不忧不惧


发表时间:2005-05-01, 20:53:53  作者资料