Descrizione del progetto
Nuovo approccio teorico alla modellizzazione di sistemi fuori equilibrio
I fenomeni di non equilibrio mettono alla prova la nostra comprensione dei sistemi a molti corpi. Ad oggi, i sistemi lontani dall’equilibrio termico non potevano essere analizzati con una struttura che tenesse conto del rumore termico stocastico. Finanziato dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto NonEqbSK prevede di studiare sistemi di fluidi lontani dall’equilibrio utilizzando la struttura di Schwinger-Keldysh. La nuova struttura offre una comprensione sistematica delle fluttuazioni termiche e della dissipazione ed è adatto per costruire modelli che descrivono fenomeni di non equilibrio in sistemi a molti corpi. I risultati del progetto avranno implicazioni di vasta portata per la fisica delle alte energie e la fisica della materia condensata, in particolare per quanto riguarda la ricerca del punto critico della cromodinamica quantistica nei collisori di ioni pesanti, la modellizzazione dei sistemi viventi e lo sviluppo di membrane biofisiche.
Obiettivo
Non-equilibrium phenomena continue to challenge our understanding of many-body systems appearing in nature. Macroscopic processes are generally irreversible due to dissipation. Reconciling this irreversibility with the unitarity of quantum mechanics has been one of the long-standing puzzles in physics. To date, we lack a systematic framework to account for stochastic thermal noise in many-body dynamics that becomes increasingly important as we leave equilibrium. The situation is particularly dire in systems that naturally operate far from equilibrium, such as fluids near a critical point, actively driven fluids, or fluids fluctuating in a confined volume, as the validity of existing models is limited.
The goal of this proposal is to investigate these systems in the context of the newly developed Schwinger-Keldysh framework for non-equilibrium effective field theories. The new framework offers a systematic understanding of thermal fluctuations and dissipation starting from an action principle, and is suitable for constructing models describing non-equilibrium phenomena in many-body systems. During this fellowship, I will develop effective field theories specialised to the non-equilibrium systems mentioned above, and investigate their repercussions for observed phenomena. These results will have far-reaching impact in the fields of high-energy physics and condensed matter physics, especially concerning the hunt for the QCD critical point at heavy-ion colliders, modelling of living systems in biophysics, and biophysical membranes. This work will also provide insights into the broader physical problems such as the emergence of dissipation from microscopic principles and the quantum nature of gravity via the AdS/CFT correspondence.
The increased visibility that I will gain in the scientific community due to these results, along with the training and experience I will obtain during this fellowship, will help me establish myself as an independent scientist in the future.
Campo scientifico
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinatore
1012WX Amsterdam
Paesi Bassi