非平衡统计物理

课程编码：B0212022H 英文名称：Nonequilibrium Statistical Physics 课时：60 学分：3.00 课程属性：专业课 主讲教师：孟凡龙

非平衡统计物理课程属于物理类学生在学习热力学和统计物理之后的一门理论选修课程。该课程将包含非平衡线性热力学，多粒子系统的统计物理描述，玻尔兹曼方程，线性响应理论等的讲授。课程中将有1/4左右的课时用来讲述近期国际上非平衡统计物理方面的前沿科学研究，为将来从事统计物理和复杂系统、软物质物理及其他需要用到非平衡统计物理知识的领域研究的同学提供初步的对于相关研究内容的理解。

“Non-equilibrium statistical physics” is an optional course for students who are majored in Physics and have learned “Thermodynamics and statistical physics”. The contents will include linear non-equilibrium thermodynamics, statistical description of many-particle systems, Boltzmann equation, linear response theory, etc. 1/4 classes will be used for introducing the worldwide frontier research in the area of non-equilibrium statistical physics, which can provide some preliminary understandings on the relevant scientific research for students who aim to study in the areas of statistical physics and complex systems, soft matter physics and others utilizing the knowledge of non-equilibrium statistical physics in the future.

本课程为物理学一级学科及其相关专业本科生的专业选修课。介绍非平衡态热力学与统计物理的基本概念和方法以及部分前沿研究进展，主要内容包括：非平衡系统的物理描述，非平衡态热力学，玻尔兹曼方程，线性响应理论和涨落-耗散定理，输运现象，随机过程和布朗运动，涨落定理，活性物质理论等。通过本课程的学习，使学生较好地掌握非平衡统计物理的基本知识，并初步具备运用所学知识解决实际问题的能力。

热力学与统计物理学

1. 非平衡系统的物理描述
2. 非平衡态热力学
3. 玻尔兹曼方程及拓展
4. 线性响应理论和涨落-耗散定理
5. 随机过程
6. 布朗运动
7. 涨落定理
8. 活性物质理论

 

讨论课内容 
1. Viscek模型及最新发展（2学时） 
2. 热传导引发的弹性湍流（2学时） 
3. 复杂环境中的液液相分离动力学（2学时） 
4. 布朗运动融合和Ostwald熟化动力学（2学时） 

教学手段与方法：课堂讲授，板书加PPT 

考核方式：闭卷笔试，平时、大作业、期末：40、30、30 

见主要内容标注

说明非平衡统计物理的主要科学结论如何支持辩证唯物主义与历史唯物主义哲学观。

Nonequilibrium Statistical Physics – Linear Irreversible Processes, Oxford University Press, New York, 2010

Gerd R?pke, Nonequilibrium statistical physics, Wiley-VCH, 2013
Roberto Livi, Paolo Politi, Nonequilibrium Statistical Physics - A Modern Perspective, Cambridge University Press, 2017
祖巴列夫,《非平衡统计热力学》，李沅柏/郑哲洙译，高等教育出版社，北京，1982