通过隐藏自由度揭示活性浴的本质
统计力学
2023-10-04 v2
摘要
探针粒子的动力学深受其所浸没浴的性质影响。特别地，由活性（例如自驱动）粒子组成的浴会在示踪粒子运动上诱导出引人注目的非平衡效应，这些效应通常通过积掉浴的自由度（DOFs）的动力学来描述。然而，热力学量，如熵产生率，通常受粗粒化过程的严重影响。在此，我们表明活性浴与表现出与探针粒子非互易相互作用的熵 DOFs 的存在相关联。令人惊讶的是，积掉这些 DOFs 不可避免地导致熵产生率出现依赖于系统的增加或减少；相反，积掉非熵 DOFs 后它保持不变。因此，它们决定了参数空间中等熵超曲面的维数。我们的结果揭示了活性浴的本质，表明典型关联时间尺度的存在并非在探针粒子上产生非平衡效应的充分条件，并为理解推导观测 DOFs 有效动力学的热力学一致程序指明了路径。
引用
@article{arxiv.2310.00620,
title = {Unraveling active baths through their hidden degrees of freedom},
author = {Daniel Maria Busiello and Matteo Ciarchi and Ivan Di Terlizzi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.00620},
year = {2023}
}