物質の性質を温度や圧力などの巨視的な現象と、原子や分子の微視的な振る舞いを結びつけるのが統計力学です。この分野では、無数の粒子が織りなす複雑な集団行動から、熱や圧力といった日常の物理法則がどのように導き出されるかを解明します。

Gist.Science では、arXiv に投稿された統計力学関連の最新プレプリントをすべて対象に、専門家が執筆した平易な解説と詳細な技術的サマリーを提供しています。複雑な数式に囲まれた研究を、誰もが理解できる形に翻訳することで、科学の最前線を広く共有することを目指しています。

以下に、統計力学の分野から選り抜かれた最新の論文リストを掲載します。

🔬 condensed matter

Langevin equation with potential of mean force: The case of anchored bath

本論文は、平均力ポテンシャル(PMF)が未知の位置依存的な散逸とノイズを導入することによって、一般化ランジュバン方程式を一般的に運用不能にする一方で、クライン・ゴルドン浴に結合した粒子のような線形力を有する系においては、PMFが標準的な方程式における外場ポテンシャルを単に置き換えるだけであり、この問題が解決されることを示している。

Alex V. Plyukhin2026-01-22
🔬 condensed matter

Stiffness induced structures and morphological transitions in semiflexible polymers

本論文は、モノマー間の引力、配向秩序、および曲げ剛性を統合することで、グロビュール(球状)、トロイド(円環状)、およびロッド(棒状)構造の存在、さらには潜在的な三重点を予測し、貧溶媒中における半柔軟性高分子の形態転移と相図を成功裏に記述する、統一場論的自由エネルギー・フレームワークを提示するものである。

Biman Bagchi2026-01-22
🔬 condensed matter

Entropy of Soft Random Geometric Graphs in General Geometries

本論文は、埋め込み幾何学がソフトランダム幾何グラフのエントロピーにどのように影響を与えるかを調査し、接続範囲が小さい場合にはエントロピーが次元のみに依存する一方で、範囲が大きい場合には境界の形状が重要となり、閉形式の解を持たない複雑な幾何学的構造を扱うために平均次数を通じてエントロピーを推定するという新たな定式化を導かれることを示している。

Oliver Baker, Carl P. Dettmann2026-01-22
⚛️ high-energy theory

Hybrid thermalization in the large NN limit

本論文は、セミホログラフィックゲージ理論の大きなNN極限において、単一の物理的温度と最大エントロピーによって特徴付けられる一意の大域的熱平衡状態が、摂動的サブセクターと非摂動的サブセクターとの間に異なる温度を維持できる擬似平衡状態を保持する能力があるにもかかわらず、十分な高いエネルギー密度を持つ典型的な非平衡状態に対する不可避な緩和結果であることを確立するものである。

Toshali Mitra, Sukrut Mondkar, Ayan Mukhopadhyay, Alexander Soloviev2026-01-15
🔬 condensed matter

Bridging Elastic and Active Turbulence

本論文は、弾性乱流と能動的乱流の連続体記述が類似していることを示すことで、両者の間の根本的な関係を確立し、高分子流体が、±1/2\pm 1/2 のトポロジカル欠陥と活動的な勾配の出現によってカオス的な流れへの遷移が駆動される収縮的な能動的物質の変形可能な類似体として振る舞うことを明らかにしている。

Vedad Dzanic, Sumesh P. Thampi, Julia M. Yeomans2026-01-15
🔬 condensed matter

Active alignment-driven coarsening in confined near-critical fluids

分子動力学シミュレーションは、閉じ込められた近臨界レナード・ジョーンズ流体にVicsek型の整列活動を導入することで、集団的なドメイン輸送が可能となり、それによって拡散的な成長から弾道的な成長へと粗大化を加速させ、完全な相分離を促進することにより、受動的な相分離における速度論的停止を克服することを明らかにしている。

Parameshwaran A, Bhaskar Sen Gupta2026-01-15
🔬 condensed matter

Controlling thermal conductivity in harmonic chains with correlated mass and bond disorder: Analytical approach

本論文は、質量と結合の相関した無秩序を持つ一次元調和鎖において、熱伝導率の系サイズに対するスケーリングが、いずれかの無秩序タイプの自己相関のみによって支配され、相互相関が無視可能であることを示し、熱電および断熱用途のための熱輸送制御への道筋を提示するものである。

I. F. Herrera-González2026-01-15