論文の概要: Macroscopic Mpemba Effect from Cumulative-Heat-Enhanced Relaxation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.19887v1
- Date: Fri, 20 Mar 2026 11:56:50 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-23 19:48:39.128656
- Title: Macroscopic Mpemba Effect from Cumulative-Heat-Enhanced Relaxation
- Title（参考訳）: 累積加温緩和によるマクロムペンバ効果
- Authors: Yun-Qian Lin, Z. C. Tu, Yu-Han Ma,
- Abstract要約: 熱い系がより速く冷却される反直観的なMpemba効果は、普遍的なマクロ理論を欠いている。
システム-貯留層温度差に対するニュートンの冷却則を定式化した。
以上の結果から, 記憶依存緩和, ブリッジングスピードアップ, 構造凍結の完全スペクトルが得られた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0036312061637764
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: The counterintuitive Mpemba effect, wherein a hotter system cools faster, critically lacks a universal macroscopic theory. Here, starting from linear irreversible thermodynamics, we formulate a generalized Newton's cooling law for the system-reservoir temperature difference $ΔT$, given by $\mathrm{d}ΔT/\mathrm{d}t = -[γ_0 + \mathcal{M}Q(t)][ΔT - \mathcal{I}Q(t)]$, where $γ_0$ is the bare relaxation rate, and the cumulative heat exchange $Q(t)$ explicitly encodes initial-state memory. The coefficients $\mathcal{M}$ and $\mathcal{I}$, arising from the interplay between heat flux and structural evolution, govern diverse anomalous relaxation behaviors. Specifically, $\mathcal{M} > 0$ ($\mathcal{M} < 0$) induces the (inverse) Mpemba effect, while $\mathcal{I}$ imposes a non-vanishing asymptotic $ΔT$, predicting incomplete thermalization. Our findings capture the full spectrum of memory-dependent relaxation, bridging kinetic speedup with structural freezing in complex systems.
- Abstract（参考訳）: 熱い系がより速く冷却される反直観的なMpemba効果は、普遍的なマクロ理論を欠いている。
ここでは、線形可逆熱力学から、系の貯留層温度差に対するニュートンの冷却則を定式化し、$\mathrm{d}ΔT/\mathrm{d}t = -[γ_0 + \mathcal{M}Q(t)][ΔT - \mathcal{I}Q(t)]$で与えられる。
熱流束と構造進化の間の相互作用から生じる係数 $\mathcal{M}$ と $\mathcal{I}$ は、様々な異常緩和挙動を管理する。
具体的には、$\mathcal{M} > 0$$$$\mathcal{M} < 0$ は(逆) Mpemba 効果を誘導し、$\mathcal{I}$ は不完全熱化を予測し、非可逆な漸近的な $ΔT$ を課す。
本研究は, 複雑な系の構造凍結を伴う, 記憶依存緩和, ブリッジング速度向上の完全なスペクトルを捉えた。
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