多體理論

多體理論（或多體物理）是物理學的一個領域。多體理論提供了理解互動作用粒子的集體行為之架構。總地來說，多體理論專門處理具有大量之組成成員的系統現象。雖然單一物體的物理行為可能相對簡單，但是集體粒子的現象背後的物理是相當複雜的。

值得注意的是，一般的統計物理所描述的系統中，粒子間的互動作用可被忽略（由於粒子間的統計變異互相抵銷），系統所表現的性質可由巨觀的量（如溫度和壓力）所描述。然而，在多體系統內，粒子間的互動作用變得相當重要，在計算相關理論時，需考慮粒子間的關聯函式（correlation function）。

基本介紹

• 中文名：多體理論
• 外文名：Many-body theory
• 領域：物理學

簡介

多體理論（或多體物理）是物理學的一個領域。多體理論提供了理解互動作用粒子的集體行為之架構。總地來說，多體理論專門處理具有大量之組成成員的系統現象。雖然單一物體的物理行為可能相對簡單，但是集體粒子的現象背後的物理是相當複雜的。

值得注意的是，一般的統計物理所描述的系統中，粒子間的互動作用可被忽略（由於粒子間的統計變異互相抵銷），系統所表現的性質可由巨觀的量（如溫度和壓力）所描述。然而，在多體系統內，粒子間的互動作用變得相當重要，在計算相關理論時，需考慮粒子間的關聯函式（correlation function）。

湧現

湧現或稱創發、突現、呈展（英語：emergence）是一種現象，為許多小實體相互作用後產生了大實體，而這個大實體展現了組成它的小實體所不具有的特性。

許多人都曾定義過“湧現”這個概念，包括亞里士多德、約翰·斯圖爾特·密爾、朱利安·赫胥黎與喬治·亨利·劉易斯。Jeffrey Goldstein則對湧現作以下定義：複雜系統中在自我組織的過程中，所產生的各種新奇且清晰的結構、圖案、和特性。

湧現中有兩種學派的看法：弱湧現中，元素層面的互動會造成新的特質出現，而突現特質可以化約到其個別的成分，通常是決定論者的觀點；強湧現里，新特質是無法化約的，是超過各部分的總和的。

統計力學

統計力學（Statistical mechanics）是一個以玻爾茲曼等人提出以最大熵度理論為基礎，藉由配分函式將有大量組成成分（通常為分子）系統中微觀物理狀態（例如：動能、勢能）與巨觀物理量統計規律 （例如：壓力、體積、溫度、熱力學函式、狀態方程等）連結起來的科學。如氣體分子系統中的壓力、體積、溫度。伊辛模型中磁性物質系統的總磁矩、相變溫度、和相變指數。

通常可分為平衡態統計力學，與非平衡態統計力學。其中以平衡態統計力學的成果較為完整，而非平衡態統計力學至今也在發展中。統計物理其中有許多理論影響著其他的學門，如資訊理論中的信息熵。化學中的化學反應、耗散結構。和發展中的經濟物理學這些學門當中都可看出統計力學研究線性與非線性等複雜系統中的成果。