将弹性弦耦合于活性浴:逆阻尼的出现
统计力学
2026-05-11 v2 软凝聚态物质
等离子体物理
摘要
我们考虑一根具有 Klein-Gordon 动力学的缓慢弹性弦,耦合于一群运动中的粒子。我们推导并求解了诱导的 Klein-Gordon 弦 Langevin 动力学,给出了流行项、摩擦系数和噪声方差的显式表达式。这些参数在弱耦合展开中得到精确计算。诱导的摩擦系数由两项组成:一项与噪声方差成正比(如热平衡浴中的经验关系),称为熵项;另一项为 frenetic 贡献,可取正或负。对于较高的浴持久性,frenetic 项占主导,使得总摩擦为负,从而产生类似于逆 Landau 阻尼的波动不稳定性。然而,当活性粒子的推进速度显著提高时,这种加速度会逐渐减小并最终消失。详细的仿真结果确认了由这种反阻尼驱动的初始增长。
引用
@article{arxiv.2505.18665,
title = {Coupling an elastic string to an active bath: the emergence of inverse damping},
author = {Aaron Beyen and Christian Maes and Ji-Hui Pei},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.18665},
year = {2026}
}
备注
5 figures