宏观姆潘巴效应源于累积热增强的弛豫过程

反直觉的姆潘巴效应(即温度更高的系统冷却更快)一直缺乏普适的宏观理论解释。本研究从线性不可逆热力学出发,针对系统-热库温差ΔT建立了广义牛顿冷却定律:dΔT/dt = -[γ₀ + ℳQ(t)][ΔT - ℐQ(t)]。其中γ₀为固有弛豫速率,累积热交换量Q(t)显式编码了初始状态记忆。由热流与结构演化相互作用产生的系数ℳ和ℐ主导了各类反常弛豫行为:当ℳ>0(ℳ<0)时触发(反向)姆潘巴效应,而ℐ会导致ΔT的非零渐近值,预示不完全热平衡。该工作揭示了记忆依赖型弛豫的完整谱系,为复杂系统中动力学加速与结构冻结的关联提供了理论桥梁。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-03-20 11:56

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