Letter 物理：決定的な実験の数値モデルにより粒状物質に対する熱力学的アプローチを検証 2002年2月7日 Nature 415, 6872 doi: 10.1038/415614a エドワーズは、高密度でゆっくり流れる粒状物質の熱力学的記述を提案した。粒子（系の「原子」）が非弾性力と永続的な接触により相互作用するというものだ。エドワーズのアンサンブルは標準的な統計力学の数少ない一般化の1つである。そこでは、熱力学量は、粒子が静的であるような状態、つまり、ぎっしり詰め込まれている（jammed）状態でのさまざまな配置についての均一な平均として計算され、配置温度の自然な定義が導かれる。しかし、このアプローチは第1原理によって正当化されてはおらず、それゆえ、その正当性がはっきり検証されておらず、広くは受け入れられていない。今回、ゆっくりとせん断を受ける粒状物質の現実的なモデルを用いた数値実験を報告する。我々の結果は、熱力学的な記述を強く支持する。ゆっくりとせん断を受ける高密度の粒子系においてさまざまなサイズの粒子を想定して、粒子の拡散率と移動度を結びつける関係から有効温度を導く。次に、詳細な計算を行い、この関係から決まる有効温度がエドワーズの配置温度に一致することを示す。我々のアプローチは、実験室で再現できることを明確に意図しており、エドワーズ温度を実験で検証できる道を開くだろう。 Full Text PDF 目次へ戻る
