The foundations of the Laws of Thermodynamics stand in center of the intellectual building of Physics since their early formulation in late XIX century. Because of their central relevance, these concepts still spark flaming debates and propel profound discussions. Given that this is true in the realm of Equilibrium Statistical Physics -- an established corpus of coherent concepts -- the situation is even more volatile in Non Equilibrium Statistical Physics, where foundational debates are still going on. This state of things motivates the study of the theoretical and mathematical foundations of Non Equilibrium Statistical Physics. Besides the fascinating scientific aspects, such studies are made necessary by technological urgencies: bio- nano- technologies operate at a scale in which boundaries between macroscopic and microscopic are blurred, plus in these devices non equilibrium is the rule and not the exception. For all these reasons, we propose Dissipation Function Theory as a candidate base to lay the theoretical and mathematical foundations of Non Equilibrium Statistical Physics via a non perturbative response theory.

Le basi delle Leggi della Termodinamica stanno al centro della costruzione intellettuale della Fisica sin dalla loro prima formulazione alla fine del XIX secolo. A causa della loro centrale rilevanza, questi concetti suscitano ancora dibattiti molto accesi e alimentano feconde discussioni. Dato che questo è vero nel regno della fisica statistica dell'equilibrio - un corpus consolidato di concetti coerenti - la situazione è più instabile nella fisica statistica del non equilibrio, dove i dibattiti fondazionali sono ancora in corso. Questo stato di cose motiva lo studio dei fondamenti teorici e matematici della Fisica Statistica del Non Equilibrio. Oltre agli affascinanti aspetti scientifici, tali studi sono resi necessari da necessità tecnologiche: le bio- nano- tecnologie operano ad una scala in cui i confini tra macroscopico e microscopico sono sfumati; per di più in questi dispositivi il non equilibrio è la regola e non l'eccezione. Per tutti questi motivi, proponiamo la Teoria della Funzione di Dissipazione come base candidata per porre le basi teoriche e matematiche della Fisica Statistica del Non Equilibrio tramite una teoria della risposta non perturbativa.

Teoria della Funzione di Dissipazione: fondamenta matematiche per la fisica statistica di non equilibrio e per la teoria della risposta / Salvatore Caruso , 2021 May 14. 33. ciclo, Anno Accademico 2019/2020.

Teoria della Funzione di Dissipazione: fondamenta matematiche per la fisica statistica di non equilibrio e per la teoria della risposta

CARUSO, SALVATORE
2021

Abstract

The foundations of the Laws of Thermodynamics stand in center of the intellectual building of Physics since their early formulation in late XIX century. Because of their central relevance, these concepts still spark flaming debates and propel profound discussions. Given that this is true in the realm of Equilibrium Statistical Physics -- an established corpus of coherent concepts -- the situation is even more volatile in Non Equilibrium Statistical Physics, where foundational debates are still going on. This state of things motivates the study of the theoretical and mathematical foundations of Non Equilibrium Statistical Physics. Besides the fascinating scientific aspects, such studies are made necessary by technological urgencies: bio- nano- technologies operate at a scale in which boundaries between macroscopic and microscopic are blurred, plus in these devices non equilibrium is the rule and not the exception. For all these reasons, we propose Dissipation Function Theory as a candidate base to lay the theoretical and mathematical foundations of Non Equilibrium Statistical Physics via a non perturbative response theory.
Dissipation Function theory: a mathematical foundation of non equilibrium statistical physics and response theory
14-mag-2021
GIBERTI, Claudio
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Descrizione: TESI DOTTORATO CARUSO DEFINITIVA
Tipologia: Tesi di dottorato
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