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An algebraic approach to the derivation of effective macroscopic evolution equations

Projektbeschreibung

Neues mathematisches Werkzeug verbindet mikroskopische Theorien mit makroskopischen Verhaltensweisen

Zum Verständnis physikalischer Systeme gehören zwei Perspektiven: die mikroskopische Ebene, die sich auf die Elementarteilchen und die fundamentalen Wechselwirkungen konzentriert (z. B. Newtonsche Mechanik und Quantentheorie), und die makroskopische Ebene, die das kollektive Systemverhalten untersucht. Nun sind mikroskopische Modelle zwar präzise, aber rechenintensiv, sodass makroskopische Beschreibungen für Vorhersagen praktischer sind, auch wenn sie weniger genau ausfallen. Das Ziel der statistischen Mechanik besteht darin zu erklären, wie sich makroskopische Verhaltensweisen aus mikroskopischen Grundlagen ergeben. Mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen wird das Team des Projekts MACROQC einen Ansatz zur Ableitung makroskopischer Entwicklungsgleichungen unter Verwendung von Resolventenalgebren einführen, einen mathematischen Rahmen mit sowohl klassischen als auch Quantenanwendungen. Im Gegensatz zu den traditionellen Ad-hoc-Methoden bietet diese algebraische Struktur eine hervorragende Umgebung zur Untersuchung komplexer Vielteilchensysteme.

Ziel

Physical systems can be approached at microscopic and macroscopic levels. The former are described in terms of elementary constituents and fundamental interactions, e.g. Newton's theory of classical mechanics, Schrödinger's equation in quantum mechanics and Einstein's general theory of relativity. Although a microscopic description is often very accurate, it is usually not well suited for calculations because of the large number of degrees of freedom. On the other hand, a macroscopic description of the system takes into account only effective interactions, which arise from the collective behaviour of the system and are of interest to the `observer'. Such a description is less accurate, but much more accessible for calculations. Because of the great importance of effective macroscopic theories for making qualitative and quantitative predictions about the behaviour of physical systems, a major goal of statistical mechanics is to understand their emergence from microscopic theories. In this project, we propose a novel approach that generalizes the derivation of macroscopic evolution equations.

The overarching main scientific objective of this project is: to develop a mathematical framework based on resolvent algebras in
which effective macroscopic evolution equations can be rigorously derived.

Despite the fact that many theoretical studies have been devoted to this derivation, most results are based on ad-hoc methods. This project generalizes these by introducing an algebraic setting based on resolvent algebras. These algebras have both a classical and quantum counterpart and form an excellent setting to study many-body interacting systems. Although resolvent algebras have already proved successful in other studies, the new challenge is to exploit their structure to derive effective macroscopic evolution equations.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Koordinator

STICHTING RADBOUD UNIVERSITEIT
Netto-EU-Beitrag
€ 232 916,16
Adresse
HOUTLAAN 4
6525 XZ Nijmegen
Niederlande
Region
Oost-Nederland Gelderland Arnhem/Nijmegen
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten