Fluctuatie-dissipatiestelling
Uit Wikipedia, de vrije encyclopedia
De fluctuatie-dissipatiestelling of het fluctuatie-dissipatietheorema is een natuurkundige stelling die in de statistische mechanica gebruikt wordt om het gedrag te voorspellen van een systeem dat thermodynamisch in zogenaamd detailed balance is.
Volgens deze stelling zijn in een systeem de effecten van een spontane fluctuatie en van dissipatie gelijk. Onomkeerbare (irreversibele) dissipatie van energie tot warmte wordt net zo beschreven als omkeerbare fluctuaties in thermodynamisch evenwicht. De stelling veronderstelt dat de verstoring van het systeem (elektrische velden, mechanische krachten, licht enzovoort) zo zwak is dat relaxatietijden van het systeem niet veranderen.
De fluctuatie-dissipatiestelling is zowel van toepassing op systemen die door klassieke natuurkunde beschreven worden als op kwantummechanische systemen.
Hoewel de stelling voor het eerst door Nyquist in 1928[1] werd ingevoerd, kwam het algemene bewijs pas in 1951 dankzij Herbert B. Callen en Theodore A. Welton.[2]
De fluctuatie-dissipatiestelling veronderstelt dat de reactie van een systeem in thermodynamisch evenwicht op een kleine verstoring dezelfde is als de reactie op een spontane fluctuatie. Zo is er een direct verband tussen de eigenschappen van de fluctuaties en de lineaire responsie. Vaak treedt hierbij exponentieel verval op.