密度标度的微观理论：空间与时间上的粗粒化

理解液体的结构与动力学对于研究更大的时空过程至关重要，尤其是在低温下的玻璃形成材料中。通过实验在许多分子系统中观察到的密度标度，为沿着一维相图探索广阔的时间尺度范围提供了一种有效手段。然而，同构理论提供的理论基础对于分子系统用途有限，因为目前尚不存在能够解释密度标度起源或基于其进行预测的第一性原理理论。在这项工作中，我们提出了一个采用空间和时间粗粒化的第一性原理框架。空间粗粒化通过消除快速自由度将分子简化为质心级别的描述，而时间粗粒化则涉及在特征时间尺度上对涨落或相关函数进行平均。我们展示了这两种方法都能够从头计算邻三联苯的密度标度系数，结果与实验值一致。基于这些发现，我们利用过剩熵标度推导出一个微观理论，该理论为来自全原子模拟的密度标度提供了支撑。我们的结果阐明了粗粒化在评估分子中慢速涨落方面的作用，并揭示了密度标度的微观本质。最终，我们提出的框架为预测那些实验上无法获取且计算成本高昂的输运系数提供了系统性的自下而上方法。