球状系统N体模拟中的弛豫

我给出了稳定球状系统N体模拟中弛豫速率的经验测量，并区分了两种不同类型的弛豫：基本与粒子质量无关的能量扩散，以及不同质量粒子之间的能量交换。虽然扩散通常被视为福克-普朗克过程，但它也可等价地看作由散粒噪声驱动的集体振荡的结果。在非均匀模型中，经验扩散速率随 N^{-1} 缩放，与福克-普朗克预测一致；但在均匀球体的特殊情况下，集体效应使弛豫更接近于按 N^{-1/2} 缩放。我使用了四种不同的方法计算引力场，每种情况下粒子数均有100倍的变化范围。我发现不同质量粒子间能量交换的速率完全不依赖于力的确定方法，但确实发现使用场方法时能量扩散速率略低。三维中的弛豫速率几乎与方法无关，因为它由远距离遭遇主导；任何能正确获取远距离粒子贡献的引力场估计方法，也必须获取它们的统计涨落及其驱动的集体模式。