 ， 与不相同。如果B-1少的一个b粒子对应的一个宏观近似为点的极限小拓扑空间集为ai，则是与ai 的和集，公式表示：
= + ai =﹛，ai﹜（26）
所以，大系统中粒子之间的相关性，是统计相关性，即不仅仅是独立的2个粒子之间的关系，是在大集合、大集体中的个体关联性，是个体与集体关系的一种表现形式。这种关系，被现有的统计理论忽略了，而这恰恰是自然界最本质的统计逻辑，正是这种逻辑支配，才产生多彩多姿、各不相同的世界。这一本质逻辑关系，下文还会专门分析。
从相反角度讲，大系统时空简单有序结构，或者说大系统多粒子步调一致、表象统一特征，随机统计的意义已经不存在，粒子之间的相关性，只有确定的一种形式了——都是相同的时空结构形态，多一个或者少一个对平均属性没有影响。所以，这种特定的有序结构，肯定不是大自然的常态，只有在极端、有限的条件下才可能出现。
显然，用2个粒子同时出现的概率来描述大系统粒子的相关性，是片面的。
下面顺带说明一下麦克斯韦—玻尔兹曼能量分布、玻色—爱因斯坦Bose-Einstein分布、费米—狄拉克Fermi –Dirac分布的区别。
简单考虑同类量子粒子组成的量子气体模型。
麦克斯韦—玻尔兹曼分布是经典分布逻辑，认为微观粒子是可以区分的，粒子之间无关联，粒子的占据某一状态的几率只与粒子的运动能级ε有关，运动能量为正值，根据前面论述，粒子取能级ε的几率 g(ε)为：
g(ε)=℮（µ-ε）/β=℮（µ-ε）/kT （27）
其中，β= kT，k为玻尔兹曼常数，T为温度；µ为平均势场（这里为绝对值），约束粒子随机自由运动，相对降低粒子运动能级，所以与ε在式中的作用相反。
微观世界实际情况，与麦克斯韦—玻尔兹曼分布所描述的状态不同。量子世界是波粒二重性，同类粒子之间是不可区分的。一般可以分为两大类进行统计，一类粒子为所谓的波色子boson，其遵循的统计逻辑为所有粒子可以占据同一状态，服从玻色—爱因斯坦分布；另一类粒子为所谓的费米子fermion，其遵循的统计逻辑为一个状态最多只能被一个粒子占据，服从费米—狄拉克分布。下面用非常简单的方式来推导二者的公式。
将式（27）变换为：
g(ε)/℮（µ-ε）/kT = 1 （28）
玻色—爱因斯坦Bose-Einstein分布g(ε)，比麦克斯韦—玻尔兹曼分布℮（µ-ε）/kT ，多一个同类粒子几率（分布），经典统计中同类可区分的粒子态（几率），在量子逻辑中，合并为同一个粒子态，即
g(ε)/℮（µ-ε）/kT = 1 + g(ε)（29）
由（29）式得：
g(ε)= 1/（℮（-µ+ε）/kT － 1）（30）
费米—狄拉克Fermi –Dirac fermion 分布g(ε)，正好相反，比麦克斯韦—玻尔兹曼分布℮（µ-ε）/kT ，少一个同类粒子几率（分布），即
g(ε)/℮（µ-ε）/kT = 1 — g(ε)（31）
由（31）式得：
g(ε)= 1/（℮（-µ+ε）/kT + 1）（32）
对波色子与费米子，式（14）可以分别用（30）与（32）进行修正。
2.2.2 温度、热量、热平衡态与能量守恒
按照常规热力学知识，温度被定义为是一个表示物体冷热程度的量。不同物体如果冷热程度不同，相互无隔离接触，就会交换热量，直至达到热平衡，即温度相等，这就是热力学第零定律，这也是普通温度计测量物体温度的理论基础。
由理想气体物态方程（1）可知，PV与理想气体的温度成正比，与使用的温标没有关系，P-T直线（等体积线）或 V-T直线（等压线）存在一个极限点，即绝对真空温度，开尔文温度（即热力学温度、绝对温度）为T= 0 K，摄氏温度为TS =— 273.15 ℃。现实世界物体的最低温度极限为绝对零度T= 0 K，即任何物体的热力学温度T都大于绝对真空温度0 K，只有绝对真空的温度为0K；话句话说，绝度真空是不存在的，现实世界不存在T≤0 K 的状态，T= 0 K是现实世界的起点。热力学温度T与摄氏温度为TS 的关系为：
T = TS + 273.15 （33）
温度、热量、内能等，是热学的基本量、基本概念。本节将重点分析这些基本概念、基本量的本质逻辑，及相应的数量关系。
温度、热量、内能密度等，是宏观量，具有统计属性，孤立的单个微观粒子是没有温度、热量的意义的。按照前述的，自然物态全部可以由对应的时空结构形态集表征，多粒子物体的时空结构形态集，是对应拓扑空间结构集簇的一个子集结构，是由各组成粒子的个体时空结构形态子集（也是拓扑结构）和集而成。各层次上的时空结构形态集的属性（如大小、几何结构形状）由对应层次的粒子（或粒子集）的运动能及其它物理属性（如结构、质量、电荷、自旋等，这些物理属性，其实也包含在运动能中）所决定，一个能级（值）对应的时空结构形态集中的所有元素（即时空结构形态）为同能同类时空结构形态。粒子的同类时空结构形态集为开集，表征了粒子的所有物理属性。“空间”意义上，虽说多粒子体系的时空结构形态集反映的是粒子运动的“空间几何形态”问题，但并没有涉及方向性，粒子运动是随机的，没有确定轨迹，只有在大量时空结构形态之间进行“随机变换”，这就是热运动，多粒子的这种运动能，就是热能，热能具有集体性、无序属性，是一个统计均衡量。热能是多粒子体的整体热运动表现能，是多粒子集体无规热运动能。热能是物质内能的一种基本形式，是宏观物质的微观构成粒子以统计规律运动的基本表现形式。 6/30 首页 上一页 4 5 6 7 8 9 下一页 尾页 |
