Dinámica y termodinámica de sistemas no extensivos - Ison, Matías Julián (2006)
Esta tesis presenta un estudio de la mecánica estadística de sistemas no extensivos. En particular trataremos en forma abarcativa el proceso de fragmentación de sistemas clásicos que interactúan mediante diversos potenciales, de corto y largo rango, sujetos a condiciones de contorno significativamente diferentes mediante técnicas de Dinámica Molecular. El uso de potenciales que connan al sistema permite el estudio de aspectos generales de la termodinámica de sistemas en equilibrio lejos del límite termodinámico. Mediante la utilización de condiciones de contorno abiertas, que dejan al sistema evolucionar en el vacío, analizamos varios aspectos relacionados con la falta de equilibrio en el mismo. Los resultados presentados apuntan a contribuir al entendimiento de los fundamentos de la mecánica estadística y a proveer un marco referencial de particular interés para el problema de multifragmentacion nuclear y por extensión a la física de agregados que evaporan. En relación a los sistemas nitos diluidos en equilibrio mostramos evidencias de una transición de fase de primer orden entre un estado tipo líquido, donde el sistema forma una gran gota, a un estado tipo gaseoso, donde el sistema se encuentra formado por fragmentos livianos y partículas libres. Identificamos el origen de comportamientos anómalos desde el punto de vista de la mecánica estadística usual: calores específicos negativos e intrusos convexos en la entropía microcanónica, signaturas de la transición de fase en los sistemas finitos. En particular mostramos que, contrariamente a lo que se creía anteriormente, la aparición de capacidades caloríficas negativas no se debe a la presencia de interacciones de largo rango ni a metaestabilidades, sino a la generación de superficies internas en el espacio configuracional. El análisis de sistemas que evolucionan libremente nos permitió confirmar que estos alcanzan cierto grado de equilibrio local alrededor de un modo colectivo de expansión. Esto hizo posible proponer termómetros que dieron lugar a la confirmación de que la temperatura del sistema alcanza una meseta para altas energías, resultado particularmente relevante en el campo de las colisiones nucleares a energías intermedias. Otros resultados novedosos que se presentan en esta tesis incluyen haber encontrado la presencia y la vinculación existente entre las uctuaciones anormalmente grandes de la energía cinética del sistema y la distribución de masas asintóticas, y el análisis del problema de la reducibilidad en la fragmentación de sistemas clásicos