抄近路,也要留点余量
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快拉比慢拉,平均多费一点。
想算一桩反应“平均要花多少功”,老法子得让它在最稳当的条件下反复做无数回取平均,慢得要命。有位先生证出:哪怕你手忙脚乱、每次拉得快慢不一,把各次“有多离谱”折算进来加总,竟也能逼出那个同样的平均功。不必等它稳,乱做一堆,算总账照样得数——这层关系,叫 Jarzynski 不等式。
揭示
这则故事想说的概念是:Jarzynski 不等式(Jarzynski Inequality)。
英文定义(Jarzynski Inequality):A relation linking the free-energy difference between two states to the exponential average of work done in nonequilibrium transformations.
它属于哪个领域:统计力学 / 非平衡关系(Statistical Mechanics / Non-equilibrium Relations)
Jarzynski 不等式用非平衡做功的指数平均给出平衡自由能差,使单分子拉伸实验可估自由能。它统一了平衡与非平衡热力学。
故事里的隐喻对应什么
- 平均花多少功 → 准静态自由能差
- 手忙脚乱 → 非平衡额外耗散
- 各次离谱折算 → 不等式约束
- 乱做也得数 → 平均功≥自由能增