颗粒物质模型中的Edwards熵与紧致度

为颗粒物质构建统计力学仍然是一个重大挑战，部分原因在于对所研究系统的完整表征存在困难。我们提出了一个完全表征的颗粒材料模型，该模型由$N$个二维、无摩擦、硬圆盘组成，被限制在硬壁之间，包括对所有可能堵塞结构的完整枚举。我们展示了堵塞堆积的性质与系统内缺陷的分布无关，并且所有堆积都是等静力的。这表明等体积状态等概率的假设（这为构建等效于微正则系综提供了一种可能方式）很可能适用于我们的模型。涉及两个接触子系统的热力学第二定律的应用表明，两者之间缺陷的预期自发平衡伴随着熵的增加，并且通过熵最大化获得的平衡以紧致度相等为特征。最后，我们探讨了该系统等效于正则系综的性质。