Termodinámica y Mecánica Estadística de Sistemas Pequeños

Entropy | Conferences

Thermodynamics and Statistical Mechanics of Small Systems. Andrea Puglisi (ed.). [2018]. MDPI. Multidisciplinary Digital Publishing Institute
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Una frontera desafiante en la física estadística moderna concierne a los sistemas con un pequeño número de grados de libertad, lejos del límite termodinámico. Más allá del interés general en la fundación de la mecánica estadística, la relevancia de este tema se debe al reciente aumento de la resolución en la observación y manipulación de objetos biológicos y artificiales a micro y nanoescala.

Una característica peculiar de los sistemas pequeños es el papel que juegan las fluctuaciones, que no pueden ser descuidadas y son responsables de muchos comportamientos no triviales. El estudio de las fluctuaciones de las magnitudes termodinámicas, como la energía o la entropía, se remonta a Einstein, Onsager y Kubo; más recientemente, el interés por este tema ha crecido con el establecimiento de nuevas relaciones de fluctuación-disipación, y de la llamada termodinámica estocástica.

Este punto de inflexión ha recibido un fuerte impulso del estudio de sistemas que están lejos del equilibrio termodinámico, debido a tiempos de relajación muy largos, como en los sistemas desordenados, o debido a la presencia de forzamiento y disipación externa, como en la materia granular o activa. Las aplicaciones de la mecánica termodinámica y estadística de los sistemas pequeños van desde la biología molecular hasta la micromecánica, incluyendo modelos de nano-transporte, motores brownianos y organismos autopropulsados (vivos o artificiales).

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