外场作用下相对论气体的非广延参数的物理性质研究

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本文简要论述了传统的玻尔兹曼吉布斯统计的内容并指出了它所面临的困难。为了解决这些困难,物理学家Tsallis受分形几何的启发,提出了非广延(Tsallis)统计力学理论。我们介绍了非广延统计力学理论的主要内容,并且指出了当今非广延统计力学中所面临的一个很重要的问题:如何理解非广延参量q的物理含义问题。从某种程度上讲,这个问题决定了非广延统计的科学意义和应用前景。本文的主要工作就是研究非广延参数的物理性质并对它的物理意义做出合理的解释。基于实际情况,我们考虑了一个包含N个粒子相对论气体,气体处于一个相对论的电磁场中,每个粒子受洛伦兹四力作用,粒子的演化可以用粒子的分布函数来描述。这样的系统在宇宙中是常见的,具有很典型的意义。我们从系统的动力学出发,考察了粒子的分布函数,并根据广义的输运方程,分析了这个系统的非广延参数和系统的物理参数之间的联系,给出了非广延参量q与物理参数的表达式,赋予非广延参数q以真实的物理含义,得出了自己的结论:在相对论电磁场中,系统的非广延参数q是和系统的温度梯度联系在一起的。最后我们对非广延统计的前景做了展望,我们认为,非广延统计力学能够描述具有长程相互作用和温度不均匀性的非平衡系统。
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