06/C236

 

Estadística de no-equilibrio en materia granular: II

Non-equilibrium statistics in granular matter: II

 

Director: CACERES, Manuel Osvaldo

Correo electrónico: caceres@cab.cnea.gov.ar

 

Integrantes: FISCINA, Jorge E.; PEIXOTO, Ignacio D.; BUDINI, Adrián Adolfo; FUENTES, Miguel

 

Resumen Técnico: Se desarrollarán conceptos apropiados para la descripción de los cambios de estados de la MATERIA GRANULAR fuera del equilibrio y el transporte de MASA como respuesta a variables externas representadas por condiciones de contorno y/o parámetros de control del sistema. Se buscará aunar la perspectiva desarrollada desde la teoría de respuesta y las transiciones de fases de no-equilibrio con descripciones de dinámica caótica y/o estocástica. Se analizará la emergencia de comportamientos críticos en sistemas lejos del equilibrio. Los desarrollos teóricos serán motivados por y aplicados a problemas concretos como ser: Dinámica de materia granular levemente vibrada; y difusión-advección en un campo de velocidades turbulento. Se desarrollarán conceptos y métodos que ligan dos tradiciones metodológicas de la Física Teórica y la Física Matemática: la metodología de la teoría cinética introducida por Einstein en mecánica estadística, y la teoría de configuraciones en sistemas desordenados [1-6] fuera del equilibrio estadístico. Nos ocuparemos fundamentalmente de la dinámica aleatoria en medios anisotrópicos y desordenados, de la física estadística con exclusión de volumen (materia granular vibrada) y de la dinámica no-Markoviana en difusión-advección. Impacto: Se espera que los modelos de sistemas dinámicos y/o modelos de Langevin con retardo permitan caracterizar experimentos de segregación y conservación de gradientes de la materia granular, y el transporte de masa en medios heterogéneos.

 

Summary: We will develop appropriated concepts in order to describe the changes of states of granular matter outside equilibrium and the mass transport in response to external variables represented by boundary conditions and/or control parameters of the problem. We will look to unify the perspectives developed in the theory of linear response and phase transitions of no-equilibrium with descriptions of  chaotic quantum systems and/or stochastic processes.  We will analyze the emergence of critical behaviors in systems far-from-equilibrium. The theoretical developments are motivated by and applied to concrete problems as: dynamics of granular matter weakly vibrated; advection-diffusion in turbulent velocity fields. We will develop concepts and methods that link two traditional methodologies of theoretical physics and mathematical physics:  the methodology of the kinetic theory introduced by Einstein in statistical mechanics, and the theory of configuration in disorder systems [1-6] outside statistical equilibrium. We will study essentially stochastic dynamics in anisotropic and disordered media,  statistical physics with exclusion of volume (vibrated granular matter) and the dynamics of non-Markovian advection-diffusion. Impact: It is expected that the dynamical system models and the Langevin models with delay will allow the characterization of experiment of segregation and gradient conservation of granular matter, and the transport of mass in heterogeneous materials.