2025年12月2日上午,华中师范大学粒子物理研究所(IOPP)第六届粒子所讲坛在九号楼9409报告厅成功举办。浙江大学物理高等研究院教授、北京师范大学系统科学学院教授陈晓松应邀为现场师生带来了一场题为《本征微观态统计物理及其应用》的前沿学术报告。

陈教授的报告从统计物理的基础理论框架切入,系统介绍了其团队建立的本征微观态统计物理新框架。他首先回顾了吉布斯系综理论,进而指出传统平衡态统计力学依赖系统哈密顿量和微观态概率分布的局限性。在此基础上,他提出通过构建多粒子系统微观态组成的统计系综矩阵,提取具有统计权重的本征微观态,从而突破平衡态限制,实现对平衡与非平衡复杂系统的统一描述。
在理论方法部分,陈教授重点阐述了本征微观态凝聚与相变临界现象的关联。当某一本征微观态概率达到有限值时,系统会发生类似玻色-爱因斯坦凝聚的相变现象,其概率可直接作为序参量表征相变行为。通过二维伊辛模型、Vicsek群体运动模型等典型案例,他生动展示了该方法在识别连续与非连续相变中的普适性。

在应用展望环节,陈教授进一步展示了该方法在地球系统科学、生态学等跨学科领域的突破性成果。例如通过海表面温度本征微观态分析,揭示了影响厄尔尼诺-南方振荡现象的关键模态;对黑河流域、青藏高原等生态系统的研究,则精准识别了土壤水对植物生长的关键驱动作用。这些成果凸显了本征微观态统计物理在解析多尺度复杂系统演化规律中的独特优势。
专题讨论环节,陈教授与青年学者就本征微观态熵的临界预警机制、重整化群理论在流体系统中的应用等前沿问题展开深入交流。他特别强调:“基于复杂系统大数据的统计物理研究,需要打破学科壁垒,推动实验、模拟与理论的深度融合。”
粒子所讲坛是粒子物理研究所主办的系列高端学术活动。本次报告通过统计物理与地球科学、生态学的深度交叉,展现了我国在复杂系统研究领域的原创性突破,为与会师生提供了与顶尖学者探讨跨学科方法论的平台,进一步强化了华中师范大学"国际视野、学科交叉"的学术特色。

华中师范大学粒子物理研究所所长和华中核理论中心主任王新年教授赠与
陈晓松教授“第六届粒子所讲坛”纪念奖牌
陈晓松 现任浙江大学物理高等研究所教授、北京师范大学系统科学学院教授。他于1982年获华中师范大学物理学学士学位,1984年获该校理论物理学硕士学位,1992年获德国柏林自由大学自然科学博士学位。1999年入选中国科学院"百人计划",2003年获国家自然科学基金杰出青年科学基金。他曾先后在柏林自由大学、亚琛工业大学、中国科学院理论物理研究所、中国科学院大学等机构从事研究和教学工作。2018年10月加入北京师范大学系统科学学院,2024年9月起受聘为浙江大学物理高等研究所教授。其主要研究方向包括液体统计物理、相变与临界现象基础理论,以及复杂系统和地球系统中的统计物理与相变行为等。

第六届粒子所讲坛合影
通讯员:水湘玉
审校:李炜,王新年