Целью данной работы является построение термодинамики открытых квантовых неэкстенсивных систем элементарных частиц Бозе-газа в рамках статистики Тсаллиса, основанной на модифицированной квантовой энтропии, зависящей от действительного параметра q. Получены обобщенные выражения для термодинамического потенциала, внутренней энергии, свободной энергии, удельной теплоты и давления, а также основные термодинамические уравнения. Обсуждаются модифицированные равновесные распределения Бозе−Эйнштейна для массивных частиц и обобщенные законы Планка, Рэлея-Джинса и Вина для фотонов, которые могут быть применимы к различным физическим задачам, в частности, к описанию космического черного излучения. Исходным основанием подобного рассмотрения фотонного газа является предположение, согласно которому распределение фотонов космического фонового излучения (находящегося в тепловом равновесии) может отличаться от классического распределения Планка из-за влияния дальнодействующего гравитационного воздействия на больших расстояниях. Это влияние возможно является отражением того отдаленного во времени факта, согласно которому материя и свет были сильно связаны между собой. Обобщенная термодинамика фотонного газа может быть использована, в частности, в качестве теоретического обоснования экспериментальных исследований чернотельной радиации внутри разнообразных астрофизических объектов.

неэкстенсивная статистика Тсаллиса, дивергенция Брэгмана, квантовая энтропия Бозе

Математическое моделирование в актуальных проблемах науки и техники

Колесниченко Александр Владимирович,  ,  orcid.org/0000-0003-1416-5634,  ИПМ им. М.В. Келдыша РАН