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La physique statistique explore comment le comportement collectif de milliards de particules microscopiques donne naissance aux propriétés que nous observons dans la matière, comme la température ou la pression. Ce domaine relie le monde quantique aux phénomènes quotidiens, en étudiant l'ordre, le chaos et les transitions de phase qui façonnent notre univers matériel.
Sur Gist.Science, nous surveillons quotidiennement le dépôt arXiv pour repérer les nouvelles recherches en physique statistique. Chaque prépublication est analysée pour offrir deux niveaux de compréhension : un résumé accessible au grand public et une synthèse technique détaillée pour les spécialistes. Cette double approche permet à chacun de saisir l'essence de découvertes complexes sans barrières linguistiques.
Découvrez ci-dessous les dernières contributions de la communauté scientifique dans ce domaine fascinant, présentées avec la clarté qu'elles méritent.
Cet article développe un cadre théorique non markovien basé sur le formalisme de Keldysh pour décrire la dynamique de l'entropie dans les systèmes vivants, démontrant que les violations de la relation fluctuation-dissipation et la mémoire environnementale constituent des signatures thermodynamiques clés des fluctuations actives et de l'évolution biologique.
Cet article présente la solution exacte de la théorie de jauge Z2 sur réseau en trois dimensions, obtenue par dualité avec le modèle d'Ising 3D, tout en explorant en détail les effets non locaux, les structures topologiques et les implications physiques et mathématiques de ces systèmes.
En utilisant des simulations de dynamique moléculaire, cette étude révèle que l'effondrement d'un polymère suit une dynamique d'agrégation de clusters sans échelle universelle pour la croissance des clusters, bien que les exposants dynamiques s'écartent de la relation diffusionnelle classique pour les polymères rigides en raison de variations dans la structure locale et la dépendance de la taille des clusters à la constante de diffusion effective.
Cet article présente un cadre mathématique détaillé pour décrire les ensembles statistiques des systèmes hybrides classique-quantique, démontrant comment le principe d'entropie maximale permet de définir un ensemble microcanonique bien comporté pour un continuum d'énergies et d'établir son lien avec l'ensemble canonique.
En exploitant une réduction hydrodynamique à haut nombre de Schmidt et des simulations Monte Carlo Lagrangiennes massivement parallèles, cette étude démontre que les fluctuations de concentration dans la diffusion liquide libre présentent des statistiques non gaussiennes et une asymétrie non nulle dues au couplage non linéaire avec les fluctuations thermiques de vitesse, contredisant ainsi les prédictions de la théorie macroscopique des fluctuations.
Cette étude propose un cadre théorique basé sur l'approche de Langevin généralisée pour décrire la vitesse de diffusion moyenne de particules auto-propulsées sphériques et circulaires dans un fluide thermique sous potentiel harmonique, en modélisant leur dynamique via deux processus stochastiques couplant une vitesse interne générée par des processus d'Ornstein-Uhlenbeck et une diffusion modifiée dans le fluide.
Ce papier présente la solution exacte du modèle d'Ising bidimensionnel avec interactions de plus proches voisins à champ nul, obtenue par l'analyse des matrices de transfert et l'adaptation de méthodes tridimensionnelles, permettant de calculer la fonction de partition et l'aimantation spontanée tout en démontrant que l'augmentation des interactions ou des contributions topologiques élève le point critique.
Cette étude propose un modèle compartimental à trois états pour analyser la propagation et la suppression du racisme en ligne, révélant des transitions de phase hors équilibre et l'émergence d'états absorbants sur divers topologies de réseaux grâce à des outils de physique statistique.
Cette étude analyse le modèle classique de Kitaev sur réseau en nid d'abeille sous champ magnétique, révélant l'existence d'une phase de liquide de spin à température nulle caractérisée par des corrélations à courte portée, des lois d'échelle spécifiques pour la chaleur spécifique et la susceptibilité, ainsi qu'une compensation parfaite de la dilution des sites.
En résolvant la contradiction apparente entre les modules élastiques impairs prédits par la réponse linéaire quantique et la conservation de l'énergie dans les systèmes hamiltoniens, cet article démontre que la géométrie de l'espace des perturbations de déformation introduit des termes de contact qui corrigent la correspondance entre la formule de Kubo et les modules élastiques.