<< Статья 4 >>
УДК 535.514.2:536.756
Экспериментальное подтверждение избыточности аксиоматических принципов статистической физики / Савуков В.В.;
БГТУ «Военмех» им. Д. Ф. Устинова – СПб, 2024. – 20 с.: ил. – Библиогр.: 12 назв. – Рус. –
Редакция от 05.09.2022 была депонирована на сайте Корнеллского университета (Cornell University, USA) под названием:
"Experimental confirmation of the redundancy of the axiomatic principles of statistical physics", https://arxiv.org/abs/2209.02133
Редакция от 21.11.2022 была депонирована в ВИНИТИ РАН (#0047-В2022) под названием:
"Экспериментальное подтверждение избыточности аксиоматических принципов статистической физики"
РЕФЕРАТ
В процессе компьютерного моделирования наиболее вероятных стационарных макросостояний неэргодических замкнутых систем был получен прогноз о наличии границ применимости базового аксиоматического постулата статистической физики, известного как Принцип равновероятности каждого реализуемого микросостояния. При этом для подобных систем термодинамическое равновесие уже не является единственно допустимым стационарным состоянием. Прогнозируется возможность и других наиболее вероятных макросостояний, для которых характерно наличие устойчивой анизотропии поляризационных параметров теплового излучения, заполняющего данные системы. В статье представлены успешные результаты прямой экспериментальной проверки вышеизложенного прогноза на реальной физической установке. Отмечены важные закономерности, присущие использованной математической модели.
Ключевые слова: статистическая физика, аксиоматика, эргодичность, негэнтропия, угол Брюстера, поляризация.
Депонированная статья (PDF)
Журнальный вариант (PDF)
<< Paper 4 >>
Experimental confirmation of the redundancy of the axiomatic principles of statistical physics
Vladimir V. Savukov
ABSTRACT
In the course of computer modeling of the most probable stationary macrostates of non-ergodic closed systems, a forecast was obtained about the existence of limits of applicability of the basic axiomatic postulate of statistical physics, known as the Principle of Equiprobability of each realizable microstate. Moreover, for such systems, thermodynamic equilibrium is no longer the only permissible stationary state. The possibility of other most probable macrostates is predicted, which are characterized by the presence of a stable anisotropy of the polarization parameters of thermal radiation filling these systems. The article presents successful results of direct experimental verification of the above prognosis on a real physical installation. Important regularities inherent in the used mathematical model are noted.
Keywords: statistical physics, axiomatics, ergodicity, negative entropy, Brewster angle, polarization.
OCIS: 000.6590, 260.0260, 260.5430
PACS: 05.10.Ln ; 42.25.Ja
Deposited version (PDF)
Journal version (PDF)
<< Статья 3 >>
УДК 535.428::536.756
Экспериментальное подтверждение негэнтропийного характера поляризации диффузного излучения,
испытывающего дифракцию на регулярных структурах / Савуков В.В.;
БГТУ «Военмех» им. Д. Ф. Устинова – СПб, 2016. – 12 с.: ил. – Библиогр.: 6 назв. – Рус. –
Редакция от 29.05.2016 была депонирована в ВИНИТИ РАН: 16.06.2016 , № 0094 - B2016
РЕФЕРАТ
В ходе анализа аксиоматических принципов, лежащих в основе статистической физики, проверялось предположение об ограниченной корректности постулата равновероятности всех доступных микросостояний замкнутой системы. В этой статье сообщается о результатах исследования квазиравновесной системы, внутри которой изотропное излучение взаимодействует с фазовой дифракционной решёткой. Имитационная компьютерная модель такого взаимодействия показала, что у дифрагированного излучения должна возникать анизотропная поляризация, которая уменьшает больцмановскую энтропию всей системы и позволяет внешнему наблюдателю получать информацию о топологии поверхности решётки. Данный прогноз был подтверждён в ходе его прямой экспериментальной проверки на реальной установке.
Ключевые слова: дифракция, поляризация, аксиоматика, энтропия.
Депонированная статья (PDF)
Журнальный вариант (PDF)
<< Paper 3 >>
Experimental confirmation of the negentropic character of the diffraction polarization of diffuse radiation
Vladimir V. Savukov
ABSTRACT
In the course of analyzing the axiomatic principles on which statistical physics is based, the assumption of the limited correctness of the postulate that all allowable microstates of a closed system are equally probable was checked. This paper reports the results of a study of a quasi-equivalent system within which isotropic radiation interacts with a phase diffraction grating. A simulated computer model of such interaction showed that anisotropic polarization must arise in the diffracted radiation, which reduces the Boltzmann entropy of the entire system and allows an external observer to obtain information on the grating’s surface topology. This prediction was confirmed when it was experimentally checked directly on actual apparatus.
Keywords: diffraction, polarization, axiomatics, entropy.
OCIS: 000.6590, 050.1940, 260.5430
PACS: 05.10.Ln ; 42.25.Fx ; 42.25.Ja
Deposited version (PDF)
Journal version (PDF)
<< Статья 2 >>
УДК 530.161:535.233.2 + 535.36.01::535.428
Анизотропная поляризация, прогнозируемая как результат дифракции чёрного излучения
на отражающей фазовой решётке с идеальной проводимостью / Савуков В.В.;
БГТУ «Военмех» им. Д. Ф. Устинова – СПб, 2011. – 14 с.: ил. – Библиогр.: 15 назв. – Рус. –
Редакция от 11.10.2011 была депонирована в ВИНИТИ РАН: 07.11.2011 , № 0487 - B2011
РЕФЕРАТ
В ходе анализа аксиоматических принципов, лежащих в основе статистической физики, проверялась достоверность постулата о равновероятности всех изоэнергетических микросостояний замкнутой системы. В данной статье сообщается о результатах численного моделирования взаимодействия термодинамически равновесного чёрного излучения с отражающей фазовой дифракционной решёткой, обладающей идеальной проводимостью. Выявлены случаи гарантированного возникновения анизотропии поляризационных параметров внутри замкнутого объёма изначально однородного чёрного излучения, приводящие к формальному уменьшению его больцмановской энтропии вследствие отклонения от микроканонического распределения Гиббса. По-видимому, это обусловлено разрывным характером изменения фазовых траекторий фотонов при дифракции, что делает рассматриваемую физическую систему неэргодичной.
Ключевые слова: дифракция, поляризация, индикатриса, рассеяние, диффузный.
Депонированная статья (PDF)
Журнальный вариант (PDF)
<< Paper 2 >>
Anisotropic polarization, which is forecasted as a consequence of diffraction of blackbody radiation on the reflective phase grating with an ideal conductivity
Vladimir V. Savukov
ABSTRACT
In the course of an analysis of axiomatic principles lying in the basis of Statistical Mechanics, the veracity of the postulate of equiprobability of all isoenergetic microstates of a closed system was verified. In this paper, we report the results of numerical simulation of the interaction of the equilibrium thermal radiation blackbody with a reflective phase grating, which has an ideal conductivity. About cases appearance of the anisotropy of polarization parameters inside a closed volume initially homogeneous blackbody radiation were reported, which are formally leading to a reduction of Boltzmann's entropy of this radiation due to of deviation from Gibbs's microcanonical distribution. It probably can be caused by a broken continuity of the phase trajectories of the photons at a diffraction, which makes the under consideration physical system is nonergodic.
Key words: diffraction, polarization, indicatrix, scattering, diffuse.
OCIS: 000.6590, 050.1940, 260.5430, 290.2648, 290.5855
PACS: 02.70.Uu ; 03.65.Sq ; 05.10.Ln ; 42.25.Fx ; 42.25.Ja
Deposited version (PDF)
Journal version (PDF)
<< Статья 1 >>
УДК 535.131:535.137 + 535.42
Моделирование рассеяния диффузного фотонного газа на дифракционной решётке методом Монте-Карло / Савуков В.В., Голубенко И.В.;
БГТУ «Военмех» им. Д. Ф. Устинова – СПб, 2011. – 12 с.: ил. – Библиогр.: 16 назв. – Рус. –
Редакция от 16.08.2011 была депонирована в ВИНИТИ РАН: 24.08.2011 , № 0392 - B2011
РЕФЕРАТ
При рассмотрении некоторых специальных вопросов статистической физики возникла необходимость в высокоточном решении задачи дифракции. В настоящей статье сообщается о создании компьютерной программы, служащей инструментальным средством для расчёта параметров дифракционных явлений при теоретическом исследовании сложных оптических систем. В программе реализован строгий метод решения задачи дифракции на основе уравнений Максвелла при заданных граничных условиях. Допускается произвольная, например, диффузная конфигурация исходного светового поля. В качестве дифракционных оптических элементов рассматриваются отражательные решётки с линейным или скрещенным синусоидальным профилем микрорельефа поверхности. При наличии в системе нескольких дифракционных элементов возможен расчёт характеристик самосогласованного итогового светового поля.
Ключевые слова: дифракция, поляризация, индикатриса, рассеяние, диффузный.
Депонированная статья (PDF)
Журнальный вариант (PDF)
<< Paper 1 >>
Simulation of scattering of diffuse photons gas on a diffraction grating by Monte-Carlo method
Vladimir V. Savukov, Igor V. Golubenko
ABSTRACT
Considering some special questions of statistical physics requires accurate numerical solution of a diffraction problem. A computer algorithm which can be used as an effective instrument for calculations of the diffraction parameters in theoretical investigation of complex optical systems was elaborated. The algorithm is based on Chandezon C‑method in application to bare metallic relief crossed gratings. Calculations for arbitrary diffusive incident field on crossed gratings of sinusoidal profile were carried out. When there are several diffraction elements it is possible to use the algorithm for calculation of the characteristics of a resulting stationary radiation field.
Key words: diffraction, polarization, indicatrix, scattering, diffuse.
OCIS: 050.1940, 260.1960, 260.5430, 290.2648, 290.5855
PACS: 02.70.Uu ; 03.65.Sq ; 05.10.Ln ; 42.25.Fx ; 42.25.Ja
Deposited version (PDF)
Journal version (PDF)