涨落定理是
统计力学中的一个定理,用来处理远离
热力学平衡(熵最大值)之下,系统的
熵会在某一定时间中增加或减少的相对概率。
热力学第二定律预测一独立系统的熵应该趋向增加,直到其达到平衡为止,但在统计力学被发现之后,物理学家了解到第二定律只是统计上的一种行为,因此应该总是有一些概率会使得独立系统的熵会自发性地减少;涨落定理准确地量化了此概率。
如果一个对象是通过流体移动,它就会有
阻力(空气阻力或流体阻力)。阻力消耗动能,将其转化为热量。相应的波动
布朗运动。流体中的物体不静止,而是随着小的且快速变化的速度移动,因为流体中的分子碰撞到其中。布朗运动将热能转换成动能 - 与阻力相反。
如果电流通过导线环带运行的
电阻,因为阻力电流会迅速变为零。电阻消耗电能,把它变成热量(
焦耳热)。相应的波动就是
约翰逊噪声。其中具有电阻器的导线回路实际上不具有零电流,其具有由电阻器中的电子和原子的热波动引起的小且快速波动的电流。约翰逊噪声将热能转换为电能 - 与电阻相反。
当光照射物体时,光的一部分被吸收,使得物体更热。这样,光吸收将光能转换成热。相应的波动是
热辐射(例如,“红热”对象的发光)。热辐射将热能转换为光能 - 光吸收的相反。事实上,热辐射的基尔霍夫定律证实了更有效的物体吸收光,其就会放射更多的热辐射。
因此,该模型允许例如:使用分子模型在线性响应理论中来预测材料性质。该定理假设应用扰动,如机械力或电场,足够弱以至于rates of
Relaxation保持不变。