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Un gas real con la gravitación, como interacción

Considere un sistema (un gas) de partículas puntuales con una gravitación-como interacción (potencial) $V(r) \sim \frac{1}{r}$ entre pares de ellos.

Uno puede descartar estadísticamente que dos partículas se aproximan entre sí exactamente a lo largo de su línea, por lo que dos partículas nunca chocan directamente, dando lugar a infinito (cinética) de las energías. Así que las partículas siempre giran una alrededor de la otra en una forma o el otro.

¿Qué se puede decir acerca de dicho sistema en el marco de la mecánica estadística?

Cómo hace su función de partición?

¿Cuáles son sus estados de equilibrio termodinámico?

¿Qué sucede cuando la refrigeración de un sistema (por ejemplo, a temperaturas muy altas)?

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Marin Puntos 5

Un (3d) de gas de partículas con una interacción gravitatoria es un ejemplo de un sistema con interacciones de largo alcance, donde la energía no es aditivo y por lo tanto muchos de los resultados básicos de los clásicos de la mecánica estadística no son válidos, incluyendo la equivalencia de la microcanonical, canónica y la gran canónicas de los conjuntos. Para una introducción general al tema, ver estas notas de la conferencia por Mukamel, y para una introducción a la estadística. mech. de la gravedad de los sistemas de ver estas notas de la conferencia por Padmanabhan. Debido a que los conjuntos no son equivalentes, uno debe ser cuidadoso cuando se habla de cuestiones tales como el partition función del sistema.

No estoy seguro de por qué usted dice que de colisiones de partículas pueden ser las reglas. Como tengo entendido, un corto de longitud de escala de frecuencia de corte (es decir, una distancia mínima entre las partículas) debe ser introducido para evitar un colapso de las partículas en el mismo punto. Incluso con un corte, yo creo que las partículas de la fase separada en lo que se llama un núcleo y un halo: el núcleo es un compacto y más aún agregado de partículas; debido a que su energía potencial es muy baja (es decir, grandes y negativos), que permite la existencia de un "caliente" halo con muy alta energía cinética. Si no me equivoco, este halo se extienden hacia el infinito, y por lo tanto tener un razonable estado de equilibrio también se debe introducir una gran distancia de corte (Padmanabhan de notas de la conferencia de discutir el tema, pero yo sólo he brevemente refreshsed mi memoria ahora, así que mi respuesta puede ser ligeramente inexacta). En la discusión anterior, he asumido un microcanonical sistema.

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