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Virial Theorem

Definition / 释义

维里定理(也译“维里尔定理”):在力学与统计物理中,用来联系体系的平均动能平均势能(或外力做功项)的一条关系式。常见结论如:对满足特定条件的束缚体系,长期时间平均下有
\(\;2\langle T\rangle = -\langle \sum \mathbf{r}\cdot \mathbf{F}\rangle\;\),在许多引力束缚系统中可导出 \(\;2\langle T\rangle + \langle U\rangle = 0\)。
(主要用于天体物理、分子动力学、气体理论与系统平衡判据等。)

Pronunciation (IPA) / 发音(IPA)

/ˈvɪriəl ˈθiːərəm/

Examples / 例句

The virial theorem helps estimate a star cluster’s total mass.
维里定理有助于估算星团的总质量。

Using the virial theorem, we can relate the observed velocity dispersion to the gravitational potential and infer whether the system is close to equilibrium.
利用维里定理,我们可以把观测到的速度弥散与引力势联系起来,从而推断该系统是否接近平衡。

Etymology / 词源

virial 来自拉丁语 vis(意为“力”),经由科学术语化形成,强调与“力、作用”相关;theorem 源自希腊语 theōrēma,意为“可被证明的命题”。“Virial theorem” 这一术语与公式体系常与 19 世纪的物理学发展(如克劳修斯对气体分子运动与平均量关系的研究)相关联。

Related Words / 相关词汇

Literary Works / 文献与著作中的用例

  • Rudolf Clausius:多篇关于气体理论与平均量关系的论文(常被视为维里定理发展的重要源头之一)
  • S. Chandrasekhar, An Introduction to the Study of Stellar Structure(恒星结构与引力束缚系统中常用维里定理)
  • J. Binney & S. Tremaine, Galactic Dynamics(星系动力学中用维里定理估计质量与平衡状态)
  • L. D. Landau & E. M. Lifshitz, Mechanics(经典力学框架下对相关平均关系与定理的讨论)
  • H. Goldstein, Classical Mechanics(在经典力学教材语境中出现并用于例题与推导)
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