多丝布朗棘轮的可解模型
统计力学
2019-10-23 v2
摘要
我们构建并精确求解了一个扩展布朗棘轮模型。该模型包含任意数量的异质、生长和收缩的丝，这些丝通过棘轮机制共同移动一个刚性膜。该模型与细胞前沿肌动蛋白丝网络的动力学相类似。在模型中，丝随机生长和收缩。该模型还包括源自依赖于丝与膜之间间距的势的力。这些力将丝吸引到膜上或产生表面张力以防止丝分散。我们推导了 N 个丝-膜间距的 N 维扩散方程，该方程允许在某些条件下精确计算稳态概率分布函数。这些条件由线性和二次相互作用势的物理相关情况所满足。扩散方程的精确解提供了膜的平均速度以及系统停滞且净速度为零的临界系统参数的表达式。在恢复力的情况下，膜速度随力常数的平方根增长，而一旦引入表面张力，它就会减小。
引用
@article{arxiv.1907.00609,
title = {Solvable model of a many-filament Brownian ratchet},
author = {Anthony J. Wood and Richard A. Blythe and Martin R. Evans},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.00609},
year = {2019}
}