Statistical mechanics in a discrete space-time. Thermodynamics and time-irreversibility

The introduction of a discrete space-time represents an attempt to describe the physics at the Planck’s scale. We show that this concept can be also very useful in describing thermodynamics in a pre-relativistic world. From this concept a new approach of statistical mechanics based on a dynamic...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2003
Автор: Badiali, J.P.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: Інститут фізики конденсованих систем НАН України 2003
Назва видання:Condensed Matter Physics
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/120756
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Statistical mechanics in a discrete space-time. Thermodynamics and time-irreversibility / J.P. Badiali // Condensed Matter Physics. — 2003. — Т. 6, № 3(35). — С. 375-386. — Бібліогр.: 19 назв. — англ.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-120756
record_format dspace
spelling irk-123456789-1207562017-06-13T03:02:50Z Statistical mechanics in a discrete space-time. Thermodynamics and time-irreversibility Badiali, J.P. The introduction of a discrete space-time represents an attempt to describe the physics at the Planck’s scale. We show that this concept can be also very useful in describing thermodynamics in a pre-relativistic world. From this concept a new approach of statistical mechanics based on a dynamic viewpoint and an entropy representation is presented. The entropy is connected with the counting of the paths in space-time. It contains a time interval that represents the time that we have to wait in order to relax the quantum fluctuations and to reach the thermal regime. It is shown that this time is β~ . The mathematical expressions we derive for thermal quantities like the entropy and the free energy are identical to those obtained by the traditional path-integral formalism starting from the canonical form of the thermal density matrix. However, the introduction of a quantized spacetime shows that thermodynamics is consistent with an equation of motion that is time-irreversible at a microscopic level. As a consequence, the problem of irreversibility is revisited and the derivation of a H-theorem becomes possible in the future Введення дискретного простору-часу є спробою опису фізики в масштабі Планка. Нами буде показано, що така концепція може також бути корисною для опису термодинаміки в пре-релятивістичній системі. Виходячи з цієї концепції, нами запропоновано новий статистико-механічний підхід, що базується на динамічній точці зору і представленні ентропії. Ентропія пов’язана з процедурою розрахунку шляхів в просторі-часі. Вона містить часовий інтервал, що являє собою час необхідний для загасання квантових флуктуацій і досягнення термічного режиму. Показано, що β~ є цим часом. Математичні вирази, отримані нами для таких термічних величин як ентропія і вільна енергія, є ідентичними з такими, отриманими з традиційного формалізму інтегрування по траекторіях, починаючи з канонічної форми термічної матриці густини. Проте, введення квантованого простору-часу показує, що термодинаміка узгоджується з рівнянням руху, яке є незворотнім в часі на мікроскопічному рівні. Як наслідок, знову постає проблема необоротності і вивід Н-теореми стає можливим у майбутньому. 2003 Article Statistical mechanics in a discrete space-time. Thermodynamics and time-irreversibility / J.P. Badiali // Condensed Matter Physics. — 2003. — Т. 6, № 3(35). — С. 375-386. — Бібліогр.: 19 назв. — англ. 1607-324X PACS: 03.65.Ca, 05.30.-d, 05.70.-a, 47.53.+n DOI:10.5488/CMP.6.3.375 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/120756 en Condensed Matter Physics Інститут фізики конденсованих систем НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language English
description The introduction of a discrete space-time represents an attempt to describe the physics at the Planck’s scale. We show that this concept can be also very useful in describing thermodynamics in a pre-relativistic world. From this concept a new approach of statistical mechanics based on a dynamic viewpoint and an entropy representation is presented. The entropy is connected with the counting of the paths in space-time. It contains a time interval that represents the time that we have to wait in order to relax the quantum fluctuations and to reach the thermal regime. It is shown that this time is β~ . The mathematical expressions we derive for thermal quantities like the entropy and the free energy are identical to those obtained by the traditional path-integral formalism starting from the canonical form of the thermal density matrix. However, the introduction of a quantized spacetime shows that thermodynamics is consistent with an equation of motion that is time-irreversible at a microscopic level. As a consequence, the problem of irreversibility is revisited and the derivation of a H-theorem becomes possible in the future
format Article
author Badiali, J.P.
spellingShingle Badiali, J.P.
Statistical mechanics in a discrete space-time. Thermodynamics and time-irreversibility
Condensed Matter Physics
author_facet Badiali, J.P.
author_sort Badiali, J.P.
title Statistical mechanics in a discrete space-time. Thermodynamics and time-irreversibility
title_short Statistical mechanics in a discrete space-time. Thermodynamics and time-irreversibility
title_full Statistical mechanics in a discrete space-time. Thermodynamics and time-irreversibility
title_fullStr Statistical mechanics in a discrete space-time. Thermodynamics and time-irreversibility
title_full_unstemmed Statistical mechanics in a discrete space-time. Thermodynamics and time-irreversibility
title_sort statistical mechanics in a discrete space-time. thermodynamics and time-irreversibility
publisher Інститут фізики конденсованих систем НАН України
publishDate 2003
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/120756
citation_txt Statistical mechanics in a discrete space-time. Thermodynamics and time-irreversibility / J.P. Badiali // Condensed Matter Physics. — 2003. — Т. 6, № 3(35). — С. 375-386. — Бібліогр.: 19 назв. — англ.
series Condensed Matter Physics
work_keys_str_mv AT badialijp statisticalmechanicsinadiscretespacetimethermodynamicsandtimeirreversibility
first_indexed 2023-10-18T20:38:00Z
last_indexed 2023-10-18T20:38:00Z
_version_ 1796150713448923136