热接触 I：由交换熵变支配的对称性

热接触是由交换守恒微观量的储库所施加的恒定非平衡约束驱动的非平衡过程的典型代表。在具有有限数量可能构型的模型中，如果假设微观动力学是确定性的、遍历的并按照某种特定模式守恒能量，并且如果全局系统的介观演化尽可能近似为马尔可夫过程，那么介观跃迁速率服从三个约束。在宏观物体可被视为处于热力学平衡（但具有不同强度参数）的储库的极限下，第三个约束变为修正细致平衡 (MDB)；后者通常用微观交换熵变来表示。我们研究了由 MDB 约束产生的可测量量的通用统计性质。对于系统在制备于平衡态后与不同温度的恒温器接触后的有限时间演化，我们推导了超额交换熵变的详细涨落关系。在非平衡稳态（长时间极限）下，引入了大偏差函数的适当数学定义以及其他替代定义，并重新推导了涨落关系。文中明确给出了推广到与多个储库交换能量、体积和物质的系统的情形，其中接触系统可能受到保守外力的作用。任何交换量的单位时间奇数累积量的无限时间极限，都用涉及更高阶偶数累积量和与独立平均流相关的热力学力的幂次的级数来表示。