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摘要

并非所有分析都相同:物理学家为许多身体系统的非平衡测量创造指南

NC状态的钟声机。

当涉及非平衡物理学时,并非所有假设都是平等的。至少,这些是NC国家物理学家Lex Kemper和来自NC州和乔治城大学的同事的最新发现。

克米珀研究非平衡物理学,这旨在了解复杂的材料通过将原子和电子推出平衡,然后随时间观察它们的相互作用。在他的最新工作中,发表在物理评论X.,Kemper和他的同事们注意,在非平衡状态下的材料中的电子不一定地以相同的方式,即均衡的材料,这可能影响实验结果。

“我们对均衡物理学的理解非常好,这就是我们对非均衡物理学的理解依赖的最令人依赖的是,”克梅珀说。“基本上,物理学家使用了均衡分析技术来分析非平衡材料的实验数据。但我们想知道这些技术是否应在非均衡情况下工作。所以我们测试了它,发现大多数先前持有的假设通常不起作用 - 它们仍然可以在一些特定的情况下工作,但并非所有的情况。“

为什么如此?它与在平衡中的材料中的电子从激发状态放松的方式,与非平衡材料中的那些放松回到其平衡状态的方式,这是在时域实验中测量的。

“当你在坐在平衡的系统中观察到一个坐在平衡的系统时,对于它在一个方向上的每个动作,它使另一个朝着相反的方向呈另一个,”克梅珀说。“想起它像两个小桶一样,进入一个的一切都等于另一个的数量。但是,当您从均衡中驱动系统时,网进出的网是不再相同。当该系统返回平衡时,原子和电子可以在不同的状态下,这将影响相互作用并因此影响所产生的观察。“

Kemper和他的同事看了四种不同常见的关于均衡材料行为的常见假设,并证明了非平衡状态的材料如何表现不同。克梅珀希望他的作品能够帮助其他物理学家在均衡状态下学习材料,考虑其计算和测量的这些差异。

“这些系统行为不同的想法并不是新的,但[这个观点]并没有真正量化或在任何地方写入,”Kemper说。“非均衡物理学是一个日益增长的领域,我们希望我们在研究人员与这些系统合作时,我们提供了一些普遍的原则。”

克梅珀是铅和相应作者的论文。NC州立研究生Omadillo Abdurazakov和乔治城大学物理学教授吉姆·弗雷克斯贡献了这项工作。美国能源部的国家能源研究科学计算中心支持该项目。

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