Вириал

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от , проверенной 26 июня 2016; проверки требуют .

Выражение «вириал» происходит от латинских слов «vis», «viris» — «сила» или «энергия». Оно было введено Клаузиусом в 1870 году.

Для стабильной системы, связанной потенциальными силами, справедлива теорема о вириале[1]:

Значение теоремы о вириале состоит в том, что она позволяет вычислить среднюю полную кинетическую энергию даже для очень сложных систем, недоступных для точного решения, которые рассматривает, например, статистическая механика. Например, теорему о вириале можно использовать, чтобы вывести эквипарциальную теорему (теорема о равномерности распределении энергии по степеням свободы) или вычислить предел Чандрасекара для устойчивости белого карлика.

Хотя это выражение получено для классической механики, вириальная теорема верна и для квантовой механики.

Вириальную теорему можно обобщить на случай электрических и магнитных полей. Результат:[3]

В случае, когда в физической системе учитывается поле давления, электромагнитное и гравитационное поля, а также поле ускорений частиц, теорема вириала в релятивистской форме записывается так:[4]

Анализ интегральной теоремы обобщённого вириала позволяет найти на основе теории поля формулу для среднеквадратичной скорости типичных частиц системы, не используя понятия температуры:[5]

В отличие от теоремы вириала для частиц, для электромагнитного поля теорема вириала записывается следующим образом: [6]

задаёт потенциальную энергию поля, находимую через компоненты электромагнитного тензора.