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随着热力学与统计物理的发展,人们对处于非平衡态的系统如何向平衡态演化的研究越来越多,而自然界中很多系统在演化的过程中存在着相对稳定的状态,即亚稳态。近年来,对于亚稳态的研究越来越受到人们的关注。 在超级正则系综中,系统和外界只有热交换,没有粒子交换,所以在超级正则系综的非平衡态的研究中一直没有出现所期待的亚稳态。 在本文中,我们首先从数学角度出发证明了超级正则系综中不存在亚稳态,并对超级正则系综中两种分布和两种状态间转换所需的能量进行了分析。之后引入一个与外界既有热交换、又有粒子交换的系统,即超级巨正则系综,并给出了系统和外界有粒子交换时系统需要满足的约束条件,此约束条件代表了系统和外界粒子交换相关的性质。加入新的约束条件后,得到系统的概率分布函数。由此概率分布函数分析了在不同情形下系统的概率分布情况,发现在一定条件下可以存在亚稳态,并分析了不同情形下约束条件中各参数对亚稳态的影响情况。最后研究了系统从非平衡态到平衡态的演化速率的规律。 希望本文对亚稳态研究所运用的方法和取得的成果对亚稳态的深入研究有一定的推动作用。