非平衡多粒子体系相变问题的解析与模拟研究

发布时间：2019-10-12 07:23

【摘要】：非平衡系统是指随着时间的变化,逐渐远离平衡态的系统。它广泛存在于自然界和社会生活中,为了研究该系统中的一些特性,学者们提出了很多经典的数学物理模型,如车辆交通中的元胞自动机模型,生物化学以及车辆交通领域的非对称排他(Asymmetric Simple Exclusion Process,简称为 ASEP)模型,模拟快离子导体中离子在电场驱动下运动的Katz-Lebowitz-Spohn(KLS)模型等。这些模型在一定程度上帮助了人们认识现实中的一些复杂现象,但随着研究的深入,原始模型已不能满足需求。为此,在此基础上,学者们提出了改进型的模型。在单道ASEP模型的基础上提出的双道ASEP模型中,学者们对自发对称破缺现象(即存在非对称低密度/低密度相)的存在与否有争议。为了解决该争议,我们对双道ASEP模型做了进一步的研究,分为随机更新和并行更新两种情形。在理论解析方法中,我们考虑了系统中格点之间的相关性,提出了改进的平均场理论解析方法一N格点集簇平均场理论解析方法;同时结合流量最小原理(即系统在同一条件下,可能处于多相时,流量最小的相是最稳定的),以此来确定非对称低密度/低密度相是否存在。随着被考虑的格点数增多,解析结果越精确。在随机更新条件下,我们考察了N从1变化到6共六种情况,发现非对称低密度/低密度相的流量均不是最小的,由此我们得出自发对称破缺现象是不存在的结论。在并行更新条件下,我们考察了N从1变化到7共七种情况,同样得出自发对称破缺现象是不存在的结论,从而很好的解决了该现象是否存在的争议。在原有的单道KLS模型的基础上,我们研究了带交汇点的网格上KLS模型,即两条平行的道汇合为一条道。在研究中,采用蒙特卡洛模拟和理论解析相结合的方法,研究了该系统的相变情况。在理论解析中,运用了简单平均场理论解析方法,将系统等效为三条独立的道,结合流量极值定理和流量守恒关系,得到了系统相图的解析边界。我们的研究发现解析结果与模拟结果完全吻合,最后也得到了随着系统参数ε和δ的变化,系统中一些相的存在条件。
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在ｍＲＮＡ上运动，肽链将按照读取的遗传信息逐次生长，一直到核糖体读到表逡逑示结束的密码子，才停止蛋白质的合成，而肽链按照一定的方式结合在一起，组逡逑成蛋白质，从而完成了蛋白质的整个过程［１５－１７］，如图１．２所示。逡逑＾＿＿．逡逑细佊逦ｉ▲碡逦ｓ逡逑P櫍颉�核糖体逡逑图１．２蛋白质合成过程示意图逡逑除此之外，在凝聚态物理领域，快离子导体的研究一直是热点。所谓快离逡逑子导体，是指离子的电导率接近（或超过）熔盐（或电解质溶液）的固体，，所以逡逑也称为超离子导体或者固体电解质。这是一类奇特的固体材料，因为与普通离子逡逑－２－逡�

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