کتاب مباحث پیشرفته در ترمودینامیک و مکانیک آماری تعادلی و غیرتعادلی (جلد سوم)

کتاب مباحث پیشرفته در ترمودینامیک و مکانیک آماری تعادلی و غیرتعادلی (جلد سوم) نوشته علی مقاری است و انتشارات دانشگاه تهران آن را منتشر کرده است. این جلد بر بخش‌هایی متمرکز است که معمولاً در منابع آموزشی کمتر یک‌جا کنار هم می‌آیند: مکانیک آماری سیستم‌های ناهمگن، فرایندهای غیرتعادلی، روش‌های محاسباتی، شبیه‌سازی و پیوند این مباحث با یادگیری ماشین و سیستم‌های کوانتومی باز. متن کتاب هم‌زمان به مبانی نظری، فرمول‌بندی‌های دقیق و کاربردهای پژوهشی توجه دارد و برای مطالعه‌ی درس‌های پیشرفته و پیگیری موضوعات تخصصی طراحی شده است. نسخه‌ی الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب مباحث پیشرفته در ترمودینامیک و مکانیک آماری تعادلی و غیرتعادلی (جلد سوم)

کتاب مباحث پیشرفته در ترمودینامیک و مکانیک آماری تعادلی و غیرتعادلی (جلد سوم) نوشته علی مقاری ادامه‌ی مسیری است که در دو جلد پیشین از ترمودینامیک کلاسیک تا مکانیک آماری تعادلی دنبال شده و در اینجا به حوزه‌های پیچیده‌تر و تخصصی‌تر می‌رسد. محور اصلی این جلد، بررسی سیستم‌های ناهمگن و غیرتعادلی است؛ یعنی جایی که دیگر فقط با حالت‌های تعادلی و توصیف‌های ساده‌ی ماکروسکوپی روبه‌رو نیستیم و زمان، گرادیان‌ها، برهم‌کنش‌ها و تغییرات موضعی نقش تعیین‌کننده پیدا می‌کنند. نویسنده از همان ابتدا نشان می‌دهد که فهم این حوزه بدون پیوند میان نگاه میکروسکوپی و ماکروسکوپی کامل نمی‌شود و به همین دلیل مباحث کتاب میان نظریه، مدل‌سازی و محاسبه رفت‌وآمد دارد.
کتاب مباحث پیشرفته در ترمودینامیک و مکانیک آماری تعادلی و غیرتعادلی (جلد سوم) از چند مسیر مهم پیش می‌رود. بخشی از آن به روش‌های محاسباتی در مکانیک آماری اختصاص دارد و در آن از شبیه‌سازی مونت‌کارلو، دینامیک مولکولی، شرایط مرزی، تابع توزیع شعاعی و میانگین مربع جابه‌جایی بحث می‌شود. بخش دیگر به سیستم‌های ناهمگن، لایه‌های میان‌فازی، کشش سطحی، نظریه‌ی تابعی چگالی، نانوسیستم‌ها و سیال‌های محجورشده می‌پردازد. در ادامه، موضوع‌هایی مانند سیستم‌های دینامیکی، ارگودیسیته، حرکت براونی، فرایندهای کاتوره‌ای، فرمول‌های گرین-کوبو، معادله‌ی لیوویل، نظریه‌ی پاسخ خطی، نظریه‌ی پراکندگی، معادله‌ی بولتزمان و مکانیک آماری سیالات چگال مطرح می‌شوند. فصل پایانی نیز دامنه‌ی بحث را به سیستم‌های کوانتومی باز، معادله‌ی مستر لیندبلاد و مکانیک کوانتومی ناهرمیتی گسترش می‌دهد. در کنار این‌ها، حضور یادگیری ماشین و شبکه‌های عصبی نشان می‌دهد که کتاب فقط به چارچوب‌های کلاسیک بسنده نکرده و به ابزارهای تازه‌ی تحلیل در فیزیک آماری هم پرداخته است.

خلاصه کتاب مباحث پیشرفته در ترمودینامیک و مکانیک آماری تعادلی و غیرتعادلی (جلد سوم)

این جلد از کتاب بر این پرسش متمرکز است که وقتی یک سیستم از تعادل فاصله می‌گیرد یا در مقیاس‌های کوچک و ناهمگن بررسی می‌شود، چگونه باید رفتار آن را توصیف کرد. متن از روش‌های محاسباتی مانند مونت‌کارلو و دینامیک مولکولی شروع می‌کند و نشان می‌دهد که کمیت‌های فیزیکی چگونه از مسیر شبیه‌سازی و نمونه‌برداری به‌دست می‌آیند. سپس به سراغ سیالات ناهمگن، ناحیه‌های بین‌فازی، کشش سطحی، حرکت براونی، معادله‌ی لیوویل، نظریه‌ی جنبشی و معادله‌ی بولتزمان می‌رود. در فصل‌های پایانی، بحث به نظریه‌ی پراکندگی، سیالات چگال، یادگیری ماشین در مکانیک آماری و دینامیک سیستم‌های کوانتومی باز کشیده می‌شود. حاصل کار، تصویری پیوسته از ابزارها و ایده‌هایی است که برای مطالعه‌ی سامانه‌های پیچیده به‌کار می‌آیند.

چرا باید کتاب مباحث پیشرفته در ترمودینامیک و مکانیک آماری تعادلی و غیرتعادلی (جلد سوم) را بخوانیم؟

دلایل خواندن این کتاب را می‌توان این‌طور خلاصه کرد:

• این کتاب پیوند میان ترمودینامیک، مکانیک آماری، شبیه‌سازی و مدل‌سازی را در سطحی پیشرفته نشان می‌دهد.
• خواننده با مطالعه‌ی آن می‌تواند منطق فیزیکی سیستم‌های ناهمگن و غیرتعادلی را دقیق‌تر دنبال کند.
• بخش‌های مربوط به مونت‌کارلو و دینامیک مولکولی، مسیر محاسبه‌ی کمیت‌های مهمی مانند تابع توزیع شعاعی و ضریب نفوذ را روشن می‌کنند.
• فصل‌های مربوط به معادله‌ی لیوویل، بولتزمان و نظریه‌ی پاسخ خطی برای فهم خواص انتقالی و فرایندهای برگشت‌ناپذیر مفید هستند.
• طرح مباحثی مانند یادگیری ماشین، پتانسیل‌های عصبی و سیستم‌های کوانتومی باز دامنه‌ی کتاب را به موضوع‌های پژوهشی تازه‌تر گسترش می‌دهد.
• وجود تمرین‌ها، مسائل و ارجاع‌های علمی در انتهای فصل‌ها، کتاب را به منبعی مناسب برای مطالعه‌ی درسی و پیگیری پژوهش تبدیل می‌کند.

خواندن این کتاب را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

خواندن این کتاب به این گروه‌ها پیشنهاد می‌شود:

• دانشجویان کارشناسی ارشد و دکتری شیمی، فیزیک و مهندسی شیمی که با ترمودینامیک و مکانیک آماری پیشرفته سروکار دارند.
• پژوهشگرانی که می‌خواهند درباره‌ی سیستم‌های ناهمگن، غیرتعادلی و سیالات چگال شناخت دقیق‌تری به‌دست آورند.
• مخاطبانی که به شبیه‌سازی مونت‌کارلو، دینامیک مولکولی و روش‌های محاسباتی در فیزیک آماری علاقه دارند.
• کسانی که می‌خواهند پیوند میان مکانیک آماری و یادگیری ماشین را در متن یک منبع تخصصی دنبال کنند.
• خوانندگانی که در پروژه‌های پژوهشی مرتبط با خواص انتقالی، نانوسیستم‌ها یا سیستم‌های کوانتومی باز کار می‌کنند.