Публікації

Ентропія класичного газу

Зображення
      Нехай класичний газ, що складається з атомів, молекул або електронів, займає об’єм V. Між собою ці частинки не взаємодію на відстані, а зміна їх імпульсу відбувається лише при безпосередніх зіткненнях. У відсутності зовнішніх полів всі їх положення у просторі є рівноправними, тобто густина їх розподілу ймовірностей для окремої частинки не залежить від координат і є сталою величиною       ρ(r) = 1 / V. Однак цього не можна сказати про їх швидкості v або імпульси p. Тут, як відомо, густина розподілу їх декартових компонент ймовірностей визначається розподілом Максвела       ρ(p x ) = [1 / (2 π m T) 1/2 ] exp[- p x 2 / (2 m T)],       ρ(p y ) = [1 / (2 π m T) 1/2 ] exp[- p y 2 / (2 m T)],       ρ(p z ) = [1 / (2 π m T) 1/2 ] exp[- p z 2 / (2 m T)]. Відповідно густина розподілу ймовірностей за імпульсами буде такою ...

Формула свободи. Канонічний розподіл ймовірності

Зображення
  Гіббс, Джозайя Уілард (1839 - 1903) Канонічний розподіл ймовірності       Мікроканонічний, канонічний і великий канонічний розподіли відіграють засадничу роль у статистичній фізиці. Тут ми розглянемо канонічний розподіл. Нехай дві макроскопічні системи, тобто такі, що складаються з великої кількості елементарних частинок, атомів, молекул або інших об`єктів знаходяться у стані рівноваги і тепловому контакті. Одна з них маленька з енергією ϵ, інша велика з енергією E - ε. Малість розуміється у сенсі енергії ϵ         Термостат складається з великої кількості мікроскопічних частинок, кожна з яких має власну енергію. Сукупність цих енергій і визначає макроскопічний енергетичний стан термостату. Проте одну і ту ж сумарну енергію можна отримати колосальною кількістю стособів, кожний з який характеризує один з можливих варіантів розподілу цієї сумарної енергії між мікрочастинками. Кожний та...

Азартна гра. Нормальний розподіл (Гаусса, Максвелла), розподіл Бернуллі

Зображення
Йоган Ганс Фрідріх Гаус (1777 - 1855)       Розглянемо азартну гру, тобто таку гру, де не існує виграшної стратегії. Виграш і програш; відбуваються довільним чином. Прикладами азартної гри є підкидання монети, грального кубика, рулетка і більшість картярських ігор. Формалізувати цю задачу можна у такий спосіб: На числовій осі розглянемо точку, що перебуває спершу у початку координат, а далі може абсолютно випадково рухатись стрибками на довільну відстань як у бік зростання значення її координати x, так і бік її зменшення. Додатні значення x відповідають виграшу відповідної суми, від`ємні – програшу. Нашою метою буде заходження функції розподілу ймовірностей координати цієї точки після великої кількості стрибків.          Виявляється, що цю задачу можна спростити, розглянувши блукання точки не на числовій прямій, а у площині. Тепер положення точки задаватиметься двома координатами x і y. Позначимо ві...