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Authored by a well-known expert in the field of nonequilibrium
statistical physics, this book is a coherent presentation of the
subject suitable for masters and PhD students, as well as postdocs
in physics and related disciplines.
Starting from a general discussion of irreversibility and entropy,
the method of nonequilibrium statistical operator is presented as a
general concept. Stochastic processes are introduced as a necessary
prerequisite to describe the evolution of a nonequilibrium state.
Different standard approaches such as master equations, kinetic
equations and linear response theory, are derived after special
assumptions. This allows for an insight into the problems of
nonequilibrium physics, a discussion of the limits of the
approaches, and suggestions for improvements. The method of
thermodynamic Green's function is outlined that allows for the
systematic quantum statistical treatment of many-body systems.
Applications and typical examples are given, as well as fully
worked problems.
Nichtlineare Phiinomene und die aus Nichtlinearitiiten
resultierenden Moglichkeiten und Formen der Strukturbildung, der
Selbstorganisation und kooperativen Effekte sind in den letzen 20 -
30 Jahren verstarkt in den Blickpunkt der wissenschaftlichen
Analyse geriickt. Die Resultate dieser Analyse sind vielfaltig, zum
Teil ungewohnt und beeinflussen praktisch alle Wissensbereiche in
einem MaBe, daB sie dariiber hinaus in der breiten Offentlichkeit
auf zunehmendes Interesse stoBen. Als einige Stichworter in diesem
Zusammenhang seien solche Begriffe wie dissipative Strukturen,
Synergetik, Bifurkationstheorie, Chaos in de- terministischen
Systemen, Fraktale, Spingliiser und Mustererkennung zellulare
Automaten genannt. Bei der Analyse hat sich weiter herausgestellt,
daB zum Teil unabhiingig von den Spezifika der untersuchten Systeme
- ob in der Physik, Che- mie, Biologie oder auch im Bereich der
Soziologie - bei Existenz be- stimmter Bedingungen qualitativ
gleichartige Phiinomene zu beobach- ten sind. Dies gibt die
Moglichkeit, ausgehend von relativ einfachen Modellsystemen
allgemeine Verhaltensweisen nichtlinearer Systeme zu studieren. Die
Resultate konnen dann zumindest als Denkmoglichkei- ten zur
Untersuchung komplexer Systeme herangezogen werden und die bisher
weitgehend an Verhaltensweisen linearer Systeme geschulte Intuition
erweitern.
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