Hard-sphere

定义 Definition

（物理/化学/材料科学）硬球（模型）：把粒子理想化为不可压缩的刚性球体，只允许在接触时发生“硬碰撞”（不可重叠），常用于统计力学与流体/胶体体系中研究排斥相互作用与结构性质。（也常作定语：hard-sphere model / hard-sphere potential）

发音 Pronunciation (IPA)

/ˌhɑːrd ˈsfɪr/

例句 Examples

A hard-sphere is an idealized particle that cannot overlap with others.
硬球是一种理想化粒子，它不能与其他粒子发生重叠。

In the hard-sphere model, the equation of state depends strongly on packing fraction and captures how excluded volume shapes the fluid’s structure.
在硬球模型中，状态方程强烈依赖于堆积分数，并能刻画“排除体积”如何塑造流体的结构。

词源 Etymology

由 hard（坚硬的） + sphere（球体） 构成的复合词。该术语源自统计力学对粒子的理想化处理：把相互作用简化为“只在接触时产生无限强排斥、其余距离为零作用”的模型，用来突出排斥与几何堆积（排除体积）的核心效应。

相关词 Related Words

• Collision
• Colloid
• Excluded
• Fluid
• Packing
• Potential
• Repulsion
• Statistical

文学与著作中的用例 Literary Works

• Theory of Simple Liquids（J.-P. Hansen & I. R. McDonald）——以硬球体系作为简单液体理论的核心参照模型。
• Statistical Mechanics（R. K. Pathria & P. D. Beale）——用硬球/硬核相互作用说明理想化势能与系综计算。
• Molecular Theory of Gases and Liquids（Hirschfelder, Curtiss & Bird）——讨论硬球碰撞近似及其在输运性质中的应用。
• Understanding Molecular Simulation（D. Frenkel & B. Smit）——介绍硬球体系在蒙特卡洛与分子模拟中的基准测试意义。