12: Температура
- Page ID
- 29897
У попередніх розділах цих заміток ми ввели Принцип максимальної ентропії як метод оцінки розподілу ймовірностей, що відповідають обмеженням.
У розділі 8 ми розглянули простий випадок, який можна зробити аналітично, в якому є три ймовірності, одне обмеження у вигляді середнього значення, і той факт, що ймовірності складаються до однієї. Є, отже, два рівняння і три невідомі, і просто висловити ентропію в терміні одного з невідомих, усуваючи інші, і знайти максимум. Цей підхід також працює, якщо є чотири ймовірності та два обмеження середнього значення, і в цьому випадку знову на одне рівняння менше, ніж невідоме.
У розділі 9 ми обговорили загальний випадок, коли існує багато ймовірностей, але лише одне середнє обмеження, так що ентропія не може бути виражена з точки зору однієї ймовірності. Наведено результат, отриманий раніше методом множників Лагранжа.
У главі 11 ми розглянули наслідки Принципу максимальної ентропії для фізичних систем, які дотримуються багатостанальної моделі, мотивованої квантовою механікою, як зазначено в главі 10.
Ми виявили, що подвійна змінна\(\beta\) відіграє центральну роль. Його значення вказує на те, чи зайняті стани з високою або низькою енергією (або мають більшу ймовірність бути зайнятими). З нього можна обчислити всі інші величини, включаючи очікуване значення енергії і ентропії.
У цьому розділі ми будемо інтерпретувати\(\beta\) далі, і визначимо його взаємну як (щоб в межах масштабного коефіцієнта) температуру матеріалу. Тоді ми побачимо, що існують обмеження на ефективність перетворення енергії, які можуть бути виражені природним шляхом з точки зору температури.