Является ли MaxEnt «интерпретация» статистической механики текущим основным подходом?

Я только недавно начал изучать статистическую механику, и я совсем запутался с идеями MaxEnt и анти-MaxEnt. Я ищу краткий ответ, если это возможно, а не описание или обсуждение критики и аргументов MaxEnt, я просто хочу иметь четкое представление о том, где он находится в настоящее время.

Кроме того, дебаты заставили меня задуматься о текущем состоянии статистической физики. Я хотел бы знать, в какой степени статистическая механика подтверждена экспериментально. Мне кажется, что большая часть работы по статистической механике связана с моделированием, я предпочитаю экспериментальную проверку теоретическим выводам или моделированию, поэтому убедительные доказательства того, что, например, значения энтропии, рассчитанные с помощью статистических механических методов, в высокой степени согласуются. точность с экспериментальными значениями энтропии приветствуется.

Я надеюсь, что вопрос был кратким и достаточно ясным, я знаю, что такого рода вопросы иногда могут разжечь субъективные дебаты.

Ясно то, что вы не можете воспринимать постулат равной априорной вероятности буквально, но это приводит к результатам, которые действительно работают. Для классических систем это можно обойти, но настоящие системы являются квантово-механическими. Тогда возникает вопрос, почему статистическая механика работает? Гипотеза термализации собственного состояния кажется хорошим объяснением.
Что такое Максент?

Ответы (1)

Принцип максимальной энтропии, в основном популяризированный Джейнсом, известен большинству людей, изучавших статистическую физику. Как я это вижу, хотя Джейнс считал это важным в основах равновесной статистической механики, как и другие специалисты в этой области (например, Роджер Балиан), его больше учат и считают полезным способом извлечения Гиббса. ансамбли, не слишком задумываясь о том, что мы делаем. Итак, я бы сказал, что MaxEnt рассматривается как интересный и любопытный инструмент/феномен, которому на практике придается не так много значения. Хотя я полностью поддерживаю идею MaxEnt, я считаю, что ее одной может быть недостаточно для объяснения успехов и решения фундаментальных проблем равновесной статистической термодинамики. В последние годы

Что касается достоверности статистической механики; это подтверждается многими способами, поскольку он может найти правильные определяющие отношения между термодинамическими переменными в различных системах и связать эти термодинамические наблюдаемые с микроскопическими параметрами. Все теоретическое понимание газов, жидкостей и, в более общем смысле, физики конденсированных сред опирается на него. Справедливости ради стоит сказать, что он чрезвычайно успешен. Что касается сравнения реальных расчетов или теоретических чисел с экспериментами, то, например , были достигнуты огромные успехи в расчетах удельной теплоемкости твердых тел . Температуры плавления кристаллов рассчитываются ежедневно, что обычно очень хорошо согласуется с экспериментами и эффективными взаимосвязями (такими как этот) между мезоскопическими частицами можно понять только с помощью этой структуры и т. д. На самом деле, список настолько длинный и такой широкий, что я не знаю, с чего действительно начать список.

При этом стоит отметить, что предсказания в статистической механике, конечно же, опираются на теоретическую основу, но также в равной степени и на микроскопическую модель, используемую в теории. Ярким примером является фазовый переход жидкость-газ в атомарных и молекулярных системах. Если выбранный диапазон потенциала притяжения, используемый между атомами/молекулами, слишком короток, то переход никогда не будет виден, поскольку соответствующая ему критическая точка будет расположена ниже перехода жидкость-твердое тело.

Таким образом, иметь дело со статистической механикой — тяжелая работа, и проверка ее предсказаний — тоже очень тяжелая работа. И когда возникают разногласия, учитывая успехи структуры до сих пор, часто бывает разумнее сначала взглянуть на модель, прежде чем пересматривать теорию.

Я не понимаю, что вы подразумеваете под «получением основы статистической физики, основанной на теории больших отклонений». Теория больших отклонений по определению требует вероятностной основы, а именно ее трудно объективно вывести из лежащей в основе механической теории. Единственное, в чем помогают большие отклонения, — это переход от одного описания (скажем, микроканонического) к другому (скажем, каноническому). Но вам все равно нужно каким-то образом вывести микроканоническую меру вероятности, и это сложная часть.
@YvanVelenik: ты прав, но я не об этом. MaxEnt не избегает проблемы априорной вероятности ввода энтропии Шеннона (это одна из его слабостей). С точки зрения больших отклонений, начиная с некоторых предшествующих моделей (микроканонических или канонических), можно получить значимые результаты для макроскопических наблюдаемых, включающих известные термодинамические потенциалы; что, в свою очередь, может «подтвердить» используемую априорную вероятность.
Конечно, но интерпретация вероятностей в статистической механике является ядром любого вывода последней. MaxEnt дает субъективную интерпретацию последнего, подходы эргодичности/смешивания пытаются (и терпят неудачу) дать механическую интерпретацию. Я не понимаю, как теория больших отклонений может рассматриваться как «альтернативный» подход к MaxEnt в этом отношении, поскольку ей совершенно нечего сказать по этому вопросу.
Объяснительная сила MaxEnt немного ошибочна в том смысле, что большинство трактовок в учебниках забывают или избегают говорить, что правильный байесовский вывод связан с априорными и апостериорными вероятностями. Полное отбрасывание проблемы априорной вероятности, как если бы ее не существовало, как это часто делается, не делает метод лучше. Кроме того, стат. мех. более чем субъективен, он может быть связан с тем, как мы определяем количества, но это не делает его субъективным. В этом отношении большое отклонение выбирает априор и смотрите, что происходит.