黏弹性粒子气体中的记忆效应

我们研究受随机恒温器作用的黏弹性粒子（碰撞时动能损失是粒子撞击时相对速度的函数）的颗粒气体。我们表明该系统在热弛豫过程中表现出反常的冷却和加热速率，这导致了热记忆的出现。特别地，存在显著的 \textit{Mpemba 效应}；即，初始较热/较冷的颗粒气体可比与之相比更冷/更热的颗粒气体更快地冷却/加热。此外，也观察到了 \textit{Kovacs 效应}；即，如果气体在固定其温度值之前经历某些突然的温度变化，颗粒温度会出现非单调弛豫。我们的结果表明，这两种记忆效应具有截然不同的特征，与理论中报道的基于更简单碰撞模型的颗粒流体非常不同且可能相反。我们通过三种独立方法研究我们的系统：动力学方程时间演化的近似解和计算机模拟（分子动力学模拟和直接模拟蒙特卡洛方法），发现它们之间具有良好的一致性。