精細平衡原理英文解釋翻譯、精細平衡原理的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 principle of detailed balance; principle of detailed balancing

分詞翻譯：

精的英語翻譯：

essence; extractive; perfect; refined; skilled; spirit
【醫】 anima

細的英語翻譯：

careful; fine; slender; thin; thinly; thinness; trifling
【計】 mic-
【醫】 lepto-; micr-; micro-; mikro-; tenuity

平衡原理的英語翻譯：

【經】 principle of equilibrium

專業解析

精細平衡原理（Detailed Balance Principle）是統計力學和化學動力學中的核心概念，指一個系統處于熱力學平衡态時，任何微觀過程與其逆過程的發生概率必須嚴格相等。以下是其詳細解釋：

一、核心定義

在封閉系統中，每一個基元反應（或狀态轉移）的正向速率必須等于其逆向速率。該原理保證了系統在宏觀上無淨變化，是平衡态的本質特征。

英文對應：Detailed Balance 或 Microscopic Reversibility。

來源：維基百科"Detailed balance"詞條（https://en.wikipedia.org/wiki/Detailed_balance）

二、數學表達與物理意義

對于狀态 (i) 和 (j) 之間的轉移：

$$ k_{ij} Pi = k{ji} Pj $$

其中 (k{ij}) 是從 (i) 到 (j) 的速率常數，(P_i) 是狀态 (i) 的平衡概率。

物理意義：粒子在任意兩個狀态間往返的淨流量為零，避免不可逆的循環流。

來源：《Physical Review E》期刊（https://journals.aps.org/pre/）

三、應用領域

化學動力學
化學反應平衡時，正逆反應速率相等（如 (A rightleftharpoons B) 滿足 (k+ [A] = k- [B])）。

統計力學
馬爾可夫過程達到穩态的必要條件，例如蒙特卡洛模拟中滿足細緻平衡可收斂至平衡分布。

非平衡态統計
是推導漲落定理等非平衡理論的基礎。

來源：劍橋大學統計力學教材 Principles of Condensed Matter Physics（https://www.cambridge.org/）

四、與熱力學第二定律的關系

精細平衡是微觀可逆性在平衡态的表現，而熱力學第二定律描述了宏觀不可逆性。兩者共同說明：平衡态下微觀可逆性與宏觀不可逆性兼容。

來源：美國物理學會（APS）觀點文章（https://www.aps.org/）

參考文獻

Van Kampen, N. G. (1992). Stochastic Processes in Physics and Chemistry. Elsevier.
Hági, T. et al. (2020). "Detailed Balance in Quantum Thermodynamics". Phys. Rev. Research 2, 023089.
維基百科"Detailed balance"（學術版修訂記錄可查證）。

網絡擴展解釋

精細平衡原理（Principle of Detailed Balance）是物理學和化學中的重要概念，主要用于描述系統在平衡狀态下微觀過程的動态特性。以下是綜合多來源的詳細解釋：

1.核心定義

精細平衡原理指出，當一個系統處于平衡狀态時，每一個微觀過程的正向速率必須與其逆向速率相等。這意味着不僅宏觀上系統保持穩定，微觀層面上所有可能的相互作用也達到動态平衡。

2.應用領域

化學動力學：在化學反應中，每個元反應（如A→B）與其逆反應（B→A）的速率必須相等，才能保證系統整體達到化學平衡。
統計物理：通過微觀粒子碰撞的細緻平衡（如分子運動的正反方向數目相等），維持宏觀熱力學平衡。
隨機過程：在馬爾可夫鍊或蒙特卡洛模拟中，細緻平衡條件确保系統趨向穩态分布（如Boltzmann分布）。

3.與宏觀平衡的區别

宏觀平衡僅要求系統整體性質（如濃度、溫度）不隨時間變化，而精細平衡進一步要求每個獨立微觀過程的正逆速率相等。例如，在異構體轉化反應中，若僅循環平衡（如A→B→C→A）可能滿足宏觀平衡，但違反精細平衡。

4.理論基礎

該原理源于微觀可逆性，即物理定律的時間反演對稱性。但需注意，它并非嚴格數學定理，而是基于實驗觀察的假設。
在統計力學中，可通過Boltzmann H定理證明其合理性，關聯熵增與微觀平衡。

5.實際意義

指導實驗設計：例如催化劑開發需滿足正逆反應路徑對稱。
模拟算法基礎：如Metropolis-Hastings算法通過滿足細緻平衡條件确保采樣正确性。

精細平衡原理強調微觀動态的對稱性，是連接宏觀平衡與微觀機制的關鍵橋梁。其核心思想可概括為：“每個獨立過程的平衡，共同支撐整體平衡”。