脆弱物质中的孤立波衰减与涌现流体动力学

软颗粒的无序堆积是脆弱的力学系统，当外部压力降至零时失去刚性。在零压下，我们发现任何无限小的应变脉冲最初以非线性孤立波传播，逐渐被无序衰减。我们证明由孤立波衰减产生的颗粒涨落可视为温度的颗粒类比。它们的存在表现为未受扰动的颗粒堆积中不存在的两种涌现宏观性质：与注入能量成比例的有限压力（类似于颗粒温度）和即使在能量耗散的微观机制可忽略时也出现的反常粘度。与这种状态被解释为类似流体的热化状态一致，剪切模量保持为零。此外，我们详细跟踪孤立波的初始衰减，识别出两个不同区域：初始指数衰减，随后是更长的幂律衰减，并提出简单模型解释这两个区域。