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路径依赖:巧克力与磁铁的共同点

科学探索万象经验2023-05-08

巧克力可以在相同的温度下处于不同的状态,这取决于它是如何到达那个状态的。在物理学中,我们称之为系统状态的路径依赖性,这通常意味着系统具有几种不同的平衡状态。平衡状态只是一种不会随时间变化的状态,然而就像巧克力一样,这些状态可以长期存在,但并不是永远稳定的。

现在,我们再次打开外部磁场但将其强度增加到另一个方向,那么原子磁体将开始排列指向另一个方向直到饱和。再次关闭外部磁场,金属还是保持大部分磁化,只是方向与最初相反。然后再次打开外部磁场转回另一侧,然后磁铁将返回使第一个方向上的磁化饱和。

这就是所谓的磁滞回线,它与路径依赖是一样的意思。金属的磁化是指向一个方向还是另一个方向,并不仅仅取决于外部磁场,还取决于是如何获得该磁场的。我们可以看到,如果外场为零,磁体具有两种不同的稳定平衡状态。这种路径依赖性也是磁铁可以用来存储信息的原因。路径依赖基本上意味着系统有记忆。

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