多分散硬球流体中的多分散性与最优弛豫

我们将多分散硬粒子气体中的质量异质性视为优化动力学性质（即动能弛豫率）的关键。利用玻尔兹曼方程框架，我们研究了受扰速度分布向平衡麦克斯韦解的长时间趋近过程。我们推导了离散质量分布与连续质量分布的情形，正如在颗粒物质和胶体等介观粒子稀薄流体中所发现的那样。基于分析和数值证据，我们提出了一个动力学均分原理，该原理得出的结果是：实际上没有任何此类连续分散能使弛豫时间最小化，因为全局最优特征在于有限数量的组分。发现这种最优混合物依赖于空间维度 d，范围从 d=1 时的五种组分到 d>=4 时的一种组分。文中还讨论了碰撞核的作用，并展示了向耗散系统扩展的可能性。