Une difficulté dans la description des systèmes non équilibrés est que la température thermique ne caractérise plus complètement les distributions de probabilité pour les nombreux degrés de liberté du système. Par exemple, la température thermique spécifie les distributions de vitesse et de position des particules dans un gaz d’équilibre, tandis que la température thermique révèle très peu d’informations sur un liquide formant du verre bien en dessous de la température du verre ou une suspension colloïdale dense entraînée en cisaillement simple., Les physiciens ont longtemps cherché une variable interne qui peut être utilisée pour caractériser des systèmes éloignés de l’équilibre.
Mehta et Edwards ont peut-être été les premiers à souligner que bien que la température thermique ne détermine pas les distributions statistiques pour les particules macroscopiques telles que les poudres, les propriétés statistiques de ces systèmes pourraient encore être caractérisées par un petit nombre de variables d’état macroscopiques, telles que le volume libre.,
ils ont défini la température effective comme la variable intrinsèque qui est la dérivée du volume ou de l’énergie configurationnelle par rapport à l’entropie configurationnelle. Cette définition est basée sur l’intuition que pour de nombreux systèmes, la température thermique n’est pas suffisante pour provoquer des réarrangements configurationnels, mais un cisaillement ou une agitation lente amène les particules à explorer ergodiquement l’espace de configuration.
Ono, et al. et Haxton et Liu ont utilisé cette définition entropique ainsi que des définitions basées sur la fluctuation-dissipation dans des matériaux vitreux simulés., Leurs résultats sont très encourageants; ils suggèrent qu’une seule température efficace décrit les degrés de liberté configurationnels dans des emballages amorphes lentement cisaillés. En d’autres termes, la température effective est un paramètre d’état interne, tout comme un paramètre d’ordre, qui spécifie le désordre dans les emballages configurationnels. En combinant une équation de chaleur qui tient compte de la température effective avec un modèle pour les réarrangements de particules, nous générons un modèle pour la déformation dans les matériaux amorphes.