正则和巨正则系综啥意思啊？能举个例子么？ 第1页

只是给物理中常见的一些情况起了一个好听的名字。

根本上来说，系综法处理问题，要先明确系统的状况。这个是从热力学来的。

热力学里看，系统有绝热系统（NVE）、封闭系统（NVT或者NPT）、开放系统（ VT），等等。每种系统有三个独立变量，拿来用于作为系综法推导公式的自变量。

W. Gibbs提出他的系综法的时候，觉得恒温恒体积的封闭系统具有特殊的普遍性，就是日常生活中最常见，就给NVT系综起了个好听的名字叫正则系综。巨正则系综的命名由来暂时还没看到。这里有一个我写的专题可看：

@小侯飞氘 从应用的角度讲的挺好的，做一些Monte Carlo模拟或者Molecular Dynamics模拟就好了。上海的小伙伴欢迎来旁听我秋季学期主讲的本科《统计物理》和冬季学期主讲的《计算物理》研究生课。不过我不讲MC，因为没用过。

正则系综，系统外有个恒温的无限大的reservoir，与系统交换热量

巨正则系综，系统外有个可以交换粒子和热量的无限大的reservoir

进一步说，如果有一个很大的微正则系综（孤立系统）在里面圈出一个小系统，和外界交换热量的话，就是正则系综；同理，在这样的无限大的微正则系综里圈出一个小系统，和外界交换粒子和热量的话，这个小系统可以被看作是巨正则系综

这么说来的话，微正则不如改名叫巨正则lol

其实还是字母表示法比较好理解，正则系综对应NVT，巨正则对应μVT。

NVT不难理解，粒子数&体积&温度都保持恒定，把一个刚性导热的封闭盒子泡在恒温热浴中，盒子内部就是NVT系综。

μVT则是将化学势&体积&温度保持固定，由于某种粒子的化学势通常跟其浓度有关，通常需要调整N来达到指定的μ，即μVT系综下N是不可控的。

其实μVT反而更常见，μVT代表化学势处处相等，也就是我们经常说的平衡状态。

例如你要研究活性炭对气溶胶颗粒的吸附，可以把碳放在足够大的恒温恒压的气溶胶氛围中。一开始，活性炭表面对颗粒有很强的吸附作用，所以颗粒在炭表面的化学势会要比在空气中低。这个化学势梯度会驱使空气中的颗粒往炭表面转移，随着表面吸附的颗粒越来越多，颗粒在活性炭表面的的化学势会逐渐增大，直到和外界气体氛围的化学势保持一致。上述过程中，活性炭及其表面就可以看成一个μVT系综。

NVT在分子动力学中很常见，实现起来也很简单，把simulation box fix住，加个thermostat 无脑跑就行了。

μVT常见于蒙特卡洛模拟，先尝试增/删一个原子，计算这个增/删对体系能量的改变，用类似于Metropolis的算法概率性的接受这次增删。重复足够多次，就能够达到化学势平衡了。