学术报告
陈晓松:复杂系统的相变与标度性
发布时间:2019-10-24   浏览次数:42

讲座题目:复杂系统的相变与标度性

主讲人:陈晓松 教授

主持人:刘宗华 教授

开始时间:2019年10月29日上午10:00

讲座地址:闵行校区物理楼226报告厅

报告人简介

陈晓松,北京师范大学系统科学学院教授。曾获1999年度中国科学院“百人计划”和2003年度国家杰出青年基金。1982年、1984年获华中师范大学物理系物理学学士、理论物理硕士学位。1985至1987年在西安交通大学物理系工作,1987年至1992年在德国柏林自由大学工作,1992年6月获自然科学博士学位。1992年7月至12月,德国柏林自由大学博士后。1993年1月1997年12月,德国亚琛工业大学理论物理研究所助理研究员。1996年10月获聘华中师范大学粒子物理研究所教授。1998年至2000年,先后受聘为德国亚琛工业大学客座教授和访问教授。2000年至2018年,任中国科学院理论物理研究所研究员,期间在德国Juelich研究中心、法国国家科研中心催化研究所及里昂高师作访问教授。自2018年10月,在北京师范大学系统科学学院工作。研究领域为液体统计物理、相变理论、场论重整化群理论、有限系统临界现象、复杂系统的统计物理。

报告内容简介

大量个体组成的复杂系统广泛存在于自然界到社会的各个层次,复杂系统会呈现非常丰富的关联、合作及涌现等集体行为,系统性质发生定性变化的相变临界现象是其中最为神奇和重要的现象,识别与描述从生命系统到气候系统等复杂系统的相变与临界现象具有非常重要的科学意义。吉布斯提出的系综理论是统计物理的基础,系统的系综由其微观态构成。处于平衡态时,系综的微观态分布已知,由其可得到系统的所有统计物理性质。复杂系统一般不处在平衡态,其微观态分布未知。但是,通过实验测量或者计算模拟可得到M个微观态,由此可定义微观态关联矩阵。利用该矩阵的本征矢,我们可得到个相互无关联的本征微观态,本征值正比于对应本征微观态在系综中的权重。系统无序时,各本征微观态的权重基本相当,时趋于零。若权重的极限值变为有限,这如同玻色-爱因斯坦凝聚,发生本征微观态凝聚,系统发生了相变,序参量与本征值对应,它在临界点附近满足有限尺度标度性,系统新相的特征由本征矢完全描述。此本征微观态方法已被用于Ising系统,计算模拟得到的本征值完全满足有限尺度标度,标度指数确定了它的普适类。我们将该方法还应用于地球系统,得到了一系列大气科学意义非常清晰的温度涨落模式。