Friday, March 8, 2013

原子间的任何相互作用都会改变气体的总能量,这样便破坏了理想气体的条件。微观条件下,理想气体要么遵守玻色-爱因斯坦分布(原子都是玻色子),要么遵守费米-狄拉克分布(原子都是费米子)。波尔兹曼分布是它们的宏观高温近似。原子间如果存在碰撞(强度一般用scattering length来表示),将不再是简单的玻色-爱因斯坦分布或者费米-狄拉克分布,即不再是“理想气体”。这样的系统一般用Gross-Pitaevskii方程来描述(就是量子统计常提到的GP方程)。

http://blog.sina.com.cn/u/1677107463
 
事件起因:


1.方肘子在评论武汉某医院事件,把电离辐射等同于核辐射,暴漏其物理盲本质。


2.该医院是肖传国医生曾经工作的地方(大家都明白怎么回事了吧),我在微博上鼓励肖传国医生一下,结果引来众多方狗,一条接一条咬我(我当然也不会对它们客气)。


3.我说方狗们是一群不学无术的乌合之众。恰好此时在搜狐微博,持同样观点的@琐碎妇人芳舟子 引用我曾写的《负温度》科普来衬托肘子系科普的不专业,方狗们很不服气,但是这一帮要么学文科的要么半路辍学的要么没受过高等教育的方狗实在水准太低,于是勉强地从里面拔出一个貌似学过物理的@神龙八子 来给我那篇科普挑错。结果几句话就暴漏出这家伙物理基础差的要命,完全远离专业水准。肘子团队就是这么烂!


它们挑的“错”:


1. 我作品里说道“理想气体”就是无相互作用气体。以@神龙八子 为代表的方狗们在网上搜啊搜,发现有的定义和我的不一样,说理想气体存在碰撞。于是方狗们乐开了花,开始汪汪(用百度和google搜它们不懂得知识然后装懂,它们不脸红么?结果搜到的还是错的答案)。


不要说统计物理,即使是普物的热学,都会告诉你推导出波尔兹曼分布时不会考虑任何相互作用。方狗们自然不会懂得自由气体的哈密顿量里加入相互作用项意味着什么。它们连本科水平都没有。


*专业知识:原子间的任何相互作用都会改变气体的总能量,这样便破坏了理想气体的条件。微观条件下,理想气体要么遵守玻色-爱因斯坦分布(原子都是玻色子),要么遵守费米-狄拉克分布(原子都是费米子)。波尔兹曼分布是它们的宏观高温近似。原子间如果存在碰撞(强度一般用scattering length来表示),将不再是简单的玻色-爱因斯坦分布或者费米-狄拉克分布,即不再是“理想气体”。这样的系统一般用Gross-Pitaevskii方程来描述(就是量子统计常提到的GP方程)。


2. 挑我图的毛病。我把图画的很简单,可惜这帮傻逼方狗还是完全看不懂,因为他们连波色兹曼分布的基础知识都不具备。好,我告诉方狗们,波尔兹曼速度分布的是这个样子:

最近方狗们在搜狐本想攻击我,却彻底暴漏了它们是一帮不学无术的混混






左边是正温度,右边就是负温度。



负温度系统的能量比正温度要高!我图中已经给出了分布的1/e高宽和温度T的关系,喜爱物理的孩子们可以自己推一遍。


3. 方狗们居然认为绝对零度不是能量最低点,网上搜一遍然后说是能达到的最低温度。这是完全没有学过量子力学的人说出及其外行的话。当然从方狗们的嘴里说出来不意外。


专业知识:对于玻色子系统,能量最低点就是玻色-爱因斯坦凝聚,所有粒子处于最低的能态。也就是它的绝对零度。对于费米子系统,因为泡利不相容原理,自旋相同费米子体系的绝对零度是从低到高,每个能态只占据一个粒子,粒子数多时这个绝对零度的总能量就会非常高!如果费米子分布在不同的自旋态并且存在相互作用(最好是吸引,即scattering length为负),会形成简并费米气体(degenerated Fermi gas),温度就会远低于费米子的“绝对零度”。所以绝对零度必须是系统能量最低状态所对应的温度,而不是千方百计能达到的最低温度!

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