哈密顿群子:时间反演对称性及其影响
统计力学
2026-04-06 v1
摘要
涨落-耗散定理是平衡系统的标志性特征,源于其时间反演对称性。在许多非平衡系统中,尤其是活跃系统中,常用于评估该定理的延伸与明确违反,以衡量其与平衡状态的"距离"。在哈密顿群子模型中,保守且非牛顿规范的极化液体模型,先前的研究报道了在通常依赖于活跃性的情形下仍然出现集体运动。在本文中,我们证明该模型满足广义时间反演对称性,从而得到一种混合位置与极性自由度的涨落-耗散定理。由于自旋在时间反演下的奇异性,系统还遵循奥斯特格-卡西莫关系,而非标准的奥斯特格关系。这种耦合还诱导出丰富的自旋取向动力学,包括在长时间尺度上的非平凡扩散常数。最后,我们表明,若采用不符合系统不变性的简单时间反演操作,而非该模型的广义时间反演操作,会导致虚假的熵产生率,从而可能被错误地解释为与平衡状态的距离。我们的发现表明,应在寻找活跃外观系统中时间反演对称性的可能延伸,这可能导致涨落-耗散定理的尚未发现的其他 generalizations。
引用
@article{arxiv.2604.02914,
title = {Hamiltonian flocks: Time-Reversal Symmetry and its consequences},
author = {Mathias Casiulis and Leticia F. Cugliandolo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.02914},
year = {2026}
}
备注
62 pages (20 pages of main text and 42 of appendices), 8 figures