布朗却非高斯动力学中的长度尺度

根据布朗运动的经典理论，扩散粒子的均方位移随时间线性演化，而其位移分布为高斯分布。然而，近期对介观粒子系统的实验发现了布朗却非高斯区域，其中扩散与位移分布中的指数尾部共存。在此我们表明，与当前理论理解相反，与该指数分布相关的长度尺度$\lambda$未必以扩散方式标度。对Lennard-Jones系统的模拟揭示了三维中$\lambda \sim t^{1/3}$以及二维中$\lambda \sim t^{1/2}$的行为。我们提出一种基于跳跃运动思想的标度理论来解释这一结果。相比之下，对四面体凝胶化系统（其中粒子通过非各向同性势相互作用）的模拟给出了$\lambda$的温度依赖标度。我们依据间歇性跳跃运动来解释这一行为。我们的发现将布朗却非高斯现象与玻璃态动力学的普遍特征联系起来，并为受罕见事件支配的一类分子和超分子系统的动力学开辟了新的实验视角。