Statistical mechanics of a gas-fluidized particle

统计力学 布朗运动 阻力 热涨落 涨落耗散定理 统计物理学 湍流 机械 经典力学 粒子(生态学) 物理 流量(数学) 粒子系统 热力学 量子力学 地质学 海洋学 计算机科学 操作系统
作者
R. P. Ojha,Pierre-Anthony Lemieux,Paul K. Dixon,Andrea J. Liu,D. J. Durian
出处
期刊:Nature [Springer Nature]
卷期号:427 (6974): 521-523 被引量:179
标识
DOI:10.1038/nature02294
摘要

Characterization of the microscopic fluctuations in systems that are far from equilibrium is crucial for understanding the macroscopic response. One approach is to use an 'effective temperature'--such a quantity has been invoked for chaotic fluids, spin glasses, glasses and colloids, as well as non-thermal systems such as flowing granular materials and foams. We therefore ask to what extent the concept of effective temperature is valid. Here we investigate this question experimentally in a simple system consisting of a sphere placed on a fine screen in an upward flow of gas; the sphere rolls because of the turbulence it generates in the gas stream. In contrast to many-particle systems, in which it is difficult to measure and predict fluctuations, our system has no particle-particle interactions and its dynamics can be captured fully by video imaging. Surprisingly, we find that the sphere behaves exactly like a harmonically bound brownian particle. The random driving force and frequency-dependent drag satisfy the fluctuation-dissipation relation, a cornerstone of statistical mechanics. The statistical mechanics of near-equilibrium systems is therefore unexpectedly useful for studying at least some classes of systems that are driven far from equilibrium.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
科目三应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
虚心的不二完成签到 ,获得积分10
刚刚
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
邓佳鑫Alan应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
刚刚
英姑应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
邓佳鑫Alan应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
帅气善斓应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
AneyWinter66应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
萌仔完成签到,获得积分10
2秒前
Ava应助sky采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
文静的翠彤完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
典雅的彤完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
小二郎应助dfuggh采纳,获得10
6秒前
苏嘉完成签到,获得积分10
7秒前
草丛里的羊驼完成签到,获得积分10
7秒前
wushengdeyu完成签到 ,获得积分10
9秒前
萧一发布了新的文献求助10
9秒前
Tysonqu发布了新的文献求助10
10秒前
pzt发布了新的文献求助10
11秒前
自然的泽浩完成签到 ,获得积分10
11秒前
折柳完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
蓝色的梦完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Peptide Synthesis_Methods and Protocols 400
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5603597
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4688619
关于积分的说明 14854949
捐赠科研通 4694087
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2540895
邀请新用户注册赠送积分活动 1507124
关于科研通互助平台的介绍 1471806