摩擦颗粒的统计物理：Edwards 统计的一些简单应用

沙子等颗粒物质由大量相互作用的颗粒组成，因此预期可用统计物理处理。然而，颗粒的摩擦特性使得颗粒物质的统计物理与原子或分子系统的平衡统计物理显著不同。我们在此通过简单模型阐明 Edwards 及其合作者三十多年前为描述振动颗粒堆所引入的统计物理的一些关键概念。颇为令人惊讶的是，此类摩擦系统在高效温度（即强振动）下观察到的性质可能与平衡系统的某些低温性质存在类比。例如，在谐波势中强振动下的非相互作用摩擦颗粒的有效比热在高温极限下趋于零。作为第二个例子，由弹簧连接的摩擦颗粒链在无穷高效温度处呈现临界点，这与一维平衡系统在局域相互作用下普遍发现的零温临界点相反。