பல துகள் அமைப்புகளின் இயக்கவியல் பற்றிய கோட்பாடு

பேய்ரூத் பல்கலைக்கழகத்தின் இயற்பியலாளர்கள் திறன் செயல்பாட்டுக் கோட்பாட்டில் முன்னோடியாக திகழ்கின்றனர். இந்த புதிய அணுகுமுறை, காலப்போக்கில் பல துகள் அமைப்புகளின் இயக்கவியலை முதன்முறையாக துல்லியமாக விவரிக்க உதவுகிறது. துகள்கள், அணுக்கள், மூலக்கூறுகள் மனிதர்களுக்கு கண்ணுக்கு தெரியாத பெரிய துகள்களாக இருக்கலாம். புதிய கோட்பாடு பாரம்பரிய அடர்த்தி செயல்பாட்டுக் கோட்பாட்டைப் பொதுமைப்படுத்துகிறது. இது வெப்ப சமநிலையில் உள்ள பல-துகள் அமைப்புகளுக்கு மட்டுமே பொருந்தும். நவீன இயற்பியலின் மதிப்புரைகளில், பேராசிரியர் டாக்டர். மத்தியாஸ் ஷ்மிட் தலைமையிலான ஆய்வுக் குழு, கோட்பாட்டின் அடிப்படை அம்சங்களை முன்வைக்கிறது.

பல துகள் அமைப்பு ஒவ்வொரு திசையிலும் நகரும் சம எண்ணிக்கையிலான துகள்களைக் கொண்டிருக்கும் போது, ​​அது வெப்ப சமநிலையில் இருக்கும். இந்த அமைப்பு மிகவும் கடினமான நிலையில் உள்ளது என்பதை இது குறிக்கவில்லை. சில பல-துகள் அமைப்புகளை ஒரு லாட்டரி டிரா இயந்திரத்துடன் ஒப்பிடலாம், அங்கு பந்துகள் நிலையான வேகத்தில் சுழலும். பந்துகள் ஒழுங்கற்ற முறையில் நகர்கின்றன மற்றும் சீரற்ற முறையில் முன்னும் பின்னுமாக நகர்கின்றன. ஒரு திரவம் பல-துகள்கள் கொண்ட அமைப்பில் உள்ள துகள்கள் உருளையுடன் ஒப்பிடும்போது கணிசமாக அதிக அடர்த்தியை கொண்டுள்ளன. எனவே அவை நெருங்கிய தூரத்திலும் நேர இடைவெளியிலும் தொடர்ந்து மோதிக்கொள்கின்றன. ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் அமைப்பின் சமநிலை கொடுக்கப்பட்டால், அடர்த்தி செயல்பாட்டுக் கோட்பாட்டைப் பயன்படுத்தி அத்தகைய அமைப்புகளின் பண்புகள் முழுமையாகவும் துல்லியமாகவும் விவரிக்கப்படலாம்.

சீரான சுழற்சி படிப்படியாக குறைந்து, பின்தங்கிய இயக்கத்திற்குச் சென்றால், சமநிலை இழக்கப்படுகிறது. மேலும் பந்துகள் அங்கு வெளியேற்றப்படுகின்றன. இத்தகைய செயல்முறைகளை துல்லியமாக மற்றும் இடைவெளிகள் இல்லாமல் பதிவு செய்ய, ஆற்றல் செயல்பாட்டுக் கோட்பாடு தேவைப்படுகிறது.

“கிளாசிக்கல் அடர்த்தி செயல்பாட்டுக் கோட்பாடு மிகவும் ஆழமான மற்றும் அதே நேரத்தில் இயற்பியல் ரீதியாக ஈர்க்கும் கோட்பாடாகும். இதில் வெப்ப சமநிலையின் போது ஒரு அமைப்பில் நடக்கும் மிகவும் சிக்கலான செயல்முறைகளை விவரிக்கவும் தொடர்புபடுத்தவும் முடியும். எடுத்துக்காட்டாக, இந்த செயல்முறைகள் அடங்கும். மேற்பரப்புகள் அல்லது துகள்கள் தண்ணீருடன் தொடர்பைத் தவிர்க்கும் போது ஏற்படும் நிலை மாற்றங்கள், படிகமயமாக்கல்கள் அல்லது ஹைட்ரோபோபிசிட்டி போன்ற நிகழ்வுகள் பெரும்பாலும், வெப்ப சமநிலையில் உள்ள பல-துகள் அமைப்புகளை சமமான துல்லியமான மற்றும் நேர்த்தியான விளக்கத்திற்கு அணுகுவதற்கான வழிகளைத் தேடுவதற்கு பத்து ஆண்டுகள் ஆகும். சுவிட்சர்லாந்தில் உள்ள ஃப்ரிபோர்க் பல்கலைக்கழகத்தின் ஆராய்ச்சியாளர்கள் முக்கியமான ஆய்வுகளுடன் இந்தத் தேடலுக்கு பங்களித்துள்ளனர். எடுத்துக்காட்டாக, எங்கள் கூட்டு முயற்சிகள் ஆற்றல் செயல்பாட்டுக் கோட்பாட்டை விளைவித்தது, இது அடர்த்தி செயல்பாட்டுக் கோட்பாட்டை நேரத்தைச் சார்ந்த செயல்முறைகளுக்கு விரிவுபடுத்துகிறது” என்று தெரிவிக்கிறது. பேராசியர் டாக்டர். மத்தியாஸ் ஷ்மிட், பேய்ரூத் பல்கலைக்கழகத்தில் கோட்பாட்டு இயற்பியலில் தலைவராக உள்ளார்.

References:

• Koperski, J. (2022). The Many Faces of Randomness. In Abrahamic Reflections on Randomness and Providence(pp. 13-27). Palgrave Macmillan, Cham.
• Fehske, H., Schneider, R., & Weiße, A. (Eds.). (2007). Computational many-particle physics(Vol. 739). Springer.
• Arnold, A., Carrillo, J. A., Desvillettes, L., Dolbeault, J., Jüngel, A., Lederman, C., … & Villani, C. (2004). Entropies and equilibria of many-particle systems: an essay on recent research. Nonlinear Differential Equation Models, 35-43.
• Kehrein, S. (2007). The flow equation approach to many-particle systems(Vol. 217). Springer.
• Cabra, D. C., Honecker, A., & Pujol, P. (Eds.). (2012). Modern theories of many-particle systems in condensed matter physics(Vol. 843). Springer Science & Business Media.