Dal microscopico al macroscopico: concetti e formalismo della termodinamica statistica

D'Ignazi, Jacopo (2019) Dal microscopico al macroscopico: concetti e formalismo della termodinamica statistica. [Laurea], Università di Bologna, Corso di Studio in Fisica [L-DM270]
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Abstract

I fenomeni macroscopici possono sempre essere considerati come "il comportamento emergente" da sottostanti fenomeni microscopici. Riuscire a formalizzare questa "emergenza" è un problema che richiede non solo una buona conoscenza delle interazioni coinvolte, ma anche una strategia modellistica piuttosto sofisticata: l'obbiettivo delle teorie che si occupano di questi modelli è quello di descrivere contemporaneamente un sistema nella sua "globalità" macroscopica, e nel suo "dettaglio" microscopico. Questa strategia richiede approssimazioni ponderate e strumenti matematici idonei: la Teoria degli Insiemi Statistici, nel contesto della termodinamica dell'equilibrio, è un ottimo esempio di questa strategia matematica. In questa tesi si percorre quindi il procedimento che porta dalla descrizione meccanica delle particelle, alla descrizione termodinamica di un numeroso insieme di queste; nel primo e secondo capitolo si cercherà di estrapolare da questo procedimento le idee fondamentali che lo rendono possibile, mentre nel terzo si vedrà come queste idee operino nell'applicazione ad un Gas ideale: la prospettiva è quella di comprendere quali siano i passaggi chiave con cui si legano il mondo microscopico e macroscopico, nell'ottica di riconoscere elementi validi in generale per tutti i sistemi complessi. Si cercherà quindi di ricavare da questa teoria quale sia l'impalcatura, formale e concettuale, grazie alla quale l'emergenza di comportamenti macroscopici è calcolabile a partire dal sottostante comportamento microscopico: si vedrà che l'uso della statistica, unito ad un'adeguata rappresentazione del sistema, permette di ricavare gli osservabili macroscopici come proprietà probabili di certe "classi" di microstati.

Abstract
Tipologia del documento
Tesi di laurea (Laurea)
Autore della tesi
D'Ignazi, Jacopo
Relatore della tesi
Scuola
Corso di studio
Ordinamento Cds
DM270
Parole chiave
Termodinamica statistica,statistica,microscopico,macroscopico,emergenza,sistemi complessi,termodinamica,meccanica statistica,teoria degli insiemi statistici,modello
Data di discussione della Tesi
12 Luglio 2019
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