定常熱輸送状態における熱流分布

分子動力学法による計算機実験において、実現される温度勾配が、長時間平均 として巨視的な定常状態を再現し、Fourier則を満たす事が知られているが、そ の微視的な成立背景についての理解は充分になされていない。
 このような問題意識のもと湯川氏らは、巨視的熱流を構成する微視的熱流自体 の分布を計算機実験により解析し、測定領域を温度勾配方向へ流れる巨視的熱流 が、測定領域からやや離れた局所部分の温度における、微視的熱流の平衡揺らぎ [2]の寄与によること、特に実現確率が低く強度の強い微視的熱流の寄与による ことを、多粒子系において突き止めた[1]。つまり、微視的熱流分布の裾の温度 勾配方向成分の非対称さが、巨視的熱流の生じる構造であり、局所平衡が成立し ない非平衡状態である事がまさに、熱輸送現象の本質である。
 今回、そのような熱輸送状態における熱流分布を見ることで、局所平衡の満た されない非平衡状態の構造を見る。

[1] S.Yukawa et al. JPSJ 78,023002 (2009).
[2] T.Shimada et al. JPSJ 76,075001 (2007).
[3] S.Nose J.Chem.Phys. 81,511 (1984).

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