为什么物理学中很多公式都带ABB/2项?

2024-11-19 阅读 9
更新于 2024年11月22日
能均分定理,每一个平方项贡献一个KT/2的平均能量。
所以形如平动动能、转动动能、振动势能这种典型的平方项,就成为能量的标准形。
简谐振子之所以这么受欢迎,因为它没别的项,就两个标准的平方项。
其它能量也要尽量往简谐振子上面靠,比如电磁波的能量,也用E^2+B^2,凑成简谐振子的形式。
如果多了个线性项,就吸到平方项里去。如果多了非线性项,那处理起来就麻烦了。
所有这些平方项的出现,都是空间各项同性的必然结果,是对称性的体现。
另一种常见情况是要做变分法,求极大极小值,平方是最简单的函数。
比如自由能和序参数,总是不加讨论先假定为平方关系。还有电阻和温度,黑体辐射强度的频率等等,都是优先假定平方关系。