meccanica statistica allequilibrio e fuori dallequilibrio Lapo Casetti

meccanica statistica all’equilibrio e fuori dall’equilibrio Lapo Casetti dipartimento di fisica e astronomia università di firenze lapo. casetti@unifi. it congressino del dipartimento di fisica e astronomia – 23 aprile 2010

INFN iniziativa specifica MI 41(resp. locale L. Casetti) Dinamica e meccanica statistica F F Dinamica e meccanica statistica di sistemi dinamici spazialmente estesi Sistemi con interazioni a lungo raggio: equilibrio e non equilibrio Fenomeni di trasporto in sistemi basso-dimensionali e in sistemi disordinati INFN iniziativa specifica TO 61(resp. locale F. Bagnoli) Modelli di sistemi biologici F F Equivalenza e non equivalenza degli insiemi statistici, singolarità termodinamiche e transizioni di fase Modelli di polimeri e proteine Modelli di reti neuronali relazione di Antonio Politi a questo congressino Dinamica di popolazioni Modelli di sistemi socio-economici Centro Interdipartimentale per lo Studio delle Dinamiche Complesse (CSDC) Relazione di Roberto Livi a questo congressino

ENERGY LANDSCAPES

ENERGY LANDSCAPES

ENERGY LANDSCAPES Sistemi con N FINITO l’entropia microcanonica NON è analitica singolarità dell’entropia microcanonica punti stazionari dell’energia potenziale [Kastner, Schreiber & Schnetz PRL, JSTAT 2008; LC, Kastner & Nerattini JSTAT 2009] N transizioni di fase punti stazionari dell’energia potenziale [Franzosi & Pettini PRL 2004, Nucl. Phys. B 2008] QUALI punti stazionari transizioni di fase ?

ENERGY LANDSCAPES [Bongini, LC, Livi, Politi & Torcini PRE 2009; Baiesi, Bongini, LC & Tattini PRE 2009]

INTERAZIONI A LUNGO RAGGIO equilibrio: comportamento NON termodinamico Fstati di equilibrio non omogenei Fnon-equivalenza fra insieme canonico e microcanonico Fcalori specifici negativi [Campa, Dauxois & Ruffo Phys. Rep. 2009]

INTERAZIONI A LUNGO RAGGIO

INTERAZIONI A LUNGO RAGGIO Fstati di equilibrio non omogenei Fnon-equivalenza fra insieme canonico e microcanonico Fcalori specifici negativi Ftransizioni di fase [Tatekawa, Bouchet, Dauxois & Ruffo PRE 2005; Nardini & LC PRE 2009] Fmodello efficace esattamente risolubile [LC & Nardini JSTAT 2010]

INTERAZIONI A LUNGO RAGGIO NON equilibrio Fstati quasi-stazionari che sopravvivono per N Fequazione di Vlasov esatta per N Ftransizioni di fase fuori dall’equilibrio [Campa, Dauxois & Ruffo Phys. Rep. 2009]

INTERAZIONI A LUNGO RAGGIO [Campa, Dauxois & Ruffo Phys. Rep. 2009]

INTERAZIONI A LUNGO RAGGIO [Bachelard, Chandre, Fanelli, Leoncini & Ruffo PRL 2008]

TRASPORTO [Lepri, Livi & Politi Phys. Rep. 2003] Relazione di Antonio Politi

TRASPORTO Vetro di Lévy sfere trasparenti immerse in un materiale diffusore + distribuzione dei diametri a legge di potenza diffusione anomala (superdiffusione) della luce [Bertolotti, Barthelemy & Wiersma, Nature (2008)]

TRASPORTO Modello teorico 2 D random walk su un frattale di Sierpinski random + propagazione balistica nelle regioni "vuote" diffusione anomala [Burioni, Caniparoli, Lepri & Vezzani, PRE (2010)]

CHI SIAMO Dipartimento di Fisica e Astronomia Lapo Casetti Roberto Livi ricercatori TD: Roberto Franzosi post-doc: Carlo Guardiani dottorandi: Cesare Nardini laureandi (magistrale): Stefano Iubini Rachele Nerattini Dipartimento di Energetica ISC-CNR Franco Bagnoli Duccio Fanelli Stefano Ruffo Thomas Kreutz Stefano Lepri Antonio Politi Paolo Politi Alessandro Torcini dottorandi: Alessio Turchi post-doc: Stefano Luccioli dottorandi: Simona Olmi

CHI ERAVAMO… chi sta cercando miglior fortuna altrove… Marco Baiesi Leuven Lorenzo Bongini Barcellona Luca Delfini Tolosa Francesca Di Patti Padova Francesco Ginelli Würzburg Parigi Tomás Lázaro Barcellona Francesco Piazza Losanna Aldo Rampioni Groningen Bologna Francesca Sbrana Genova Rüdiger Zillmer Parigi …e qualcuno che ce l’ha fatta! Fabio Cecconi ricercatore ISC-CNR, Roma Michael Kastner associate professor, NIThe. P & Stellenbosch University, South Africa

TESI DI LAUREA triennali fisica (2005 – oggi) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. Simona Olmi Dinamica regolare e caotica di sistemi hamiltoniani (2005, L. Casetti) Jacopo Giacomelli L’esperimento di Fermi, Pasta e Ulam (2005, L. Casetti) Guido Franchetti Violazione della legge di Fourier in una catena di oscillatori armonici (2006, R. Livi) Rachele Nerattini Transizioni di fase negli insiemi canonico e microcanonico (2007, L. Casetti) Tommaso Biancalani Comportamento statistico dei sistemi dinamici classici (2007, L. Casetti) Niccolò Del Sette Descrizione meccanico-statistica del processo di denaturazione del DNA (2007, R. Livi) Piercesare Bernabò Meccanica statistica dei sistemi gravitazionali (2008, L. Casetti) Filippo Pratesi Dinamica di una transizione di fase con rottura di simmetria (2008, L. Casetti) Lucia Pettinato Instabilità dinamica e aspetti fisici del modello di Lorenz (2006, R. Livi) Sacha Barion Dinamica caotica nelle mappe unidimensionali (2009, L. Casetti) Filippo Arcadu Modelli di polimeri in soluzione (2009, L. Casetti) Matteo Di Volo Il fenomeno della nucleazione: aspetti termodinamici e cinetici (2009, P. Politi) Filippo Miele Il problema inverso di Ising nell’analisi dei vincoli evolutivi del genoma (2010, F. Bagnoli) Fabio Berti Sistemi con calore specifico negativo (2010, L. Casetti) Milo Abolaffio Cammini aleatori su grafi (in corso, L. Casetti) Iacopo Di Pietro (in corso, D. Fanelli)

TESI DI LAUREA specialistiche e quadriennali fisica (2005 – oggi) 1. 2. Stefano Luccioli, Dinamica di modelli realistici di singolo neurone (2005, A. Torcini) Lorenzo Mazzoni Geometria del panorama energetico e transizione di ripiegamento in modelli di proteine (2006, L. Casetti) 3. Marta Zanieri Formulazione e analisi di un modello meccanico-statistico per il ripiegamento delle proteine (2007, R. Livi) 4. Alessio Turchi Caratterizzazione del caos tramite lo studio dei vettori di Lyapunov covarianti (2008, R. Livi) 5. Leonardo Lori Modelli con interazione a lungo e corto raggio con variabili microscopiche continue (2007, S. Ruffo) 6. Cesare Nardini Paesaggio energetico e transizioni di fase in un modello con interazioni gravitazionali (2009, L. Casetti) 7. Pietro De Anna Dinamiche collettive in un modello di protocellula: studio analitico e numerico (2009, D. Fanelli) 8. Simona Olmi Dinamica di reti neurali diluite con accoppiamento impulsivo (2009, R. Livi) 9. Tommaso Biancalani Instabilità di Turing nei modelli stocastici di popolazioni (2010, D. Fanelli) 10. Stefano Iubini Proprietà dinamiche e termodinamiche dell’equazione di Schrödinger nonlineare discreta (2010, R. Livi) 11. Rachele Nerattini Paesaggio energetico dei modelli XY (in corso, L. Casetti)

TESI DI DOTTORATO fisica + dinamica nonlineare e sistemi complessi (2005 – oggi) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. Alberto Magi Analisi di reti geniche (2005, S. Ruffo) Andrea Antoniazzi Dinamica e statistica del laser a elettroni liberi (2006, S. Ruffo) Luca Sguanci Modeling infective diseases: from viral coevolution to risk perception (2007, F. Bagnoli) Luca Delfini Anomalous transport in low-dimensional systems (2008, S. Lepri) Elisa Calistri Studio della correlazione genica a livello di promotori di geni umani (2009, R. Livi) Stefano Luccioli Free energy reconstruction of proteins via mechanical manipulations (2009, A. Torcini) Francesca Di Patti Effetti di taglia finita in modelli stocastici di dinamica delle popolazioni: applicazioni alla biomedicina e alla biologia (2009, D. Fanelli) - Premio Firenze University Press 2009 Andrea Guazzini Dai modelli computazionali dell’attività cognitiva a quelli delle dinamiche sociali (2009, F. Bagnoli) Antonia Ciani Dilution, finite-size effects and out of equilibrium dynamics in mean-field models (2009, D. Fanelli) Pietro Liò Modelli dinamici di reti complesse in evoluzione (2010, F. Bagnoli/S. Ruffo) Alessio. Turchi (in corso, D. Fanelli, cotutela Marsiglia) Pasquale Laise (in corso, D. Fanelli) Simona Olmi (in corso, A. Torcini) Graziano Barnabei (in corso, F. Bagnoli) Cesare Nardini (in corso, L. Casetti)

PUBBLICAZIONI (2005 – oggi) > 200 pubblicazioni > 1000 citazioni fonte: ISI Web of Science FINANZIAMENTI (2005 – oggi) Europei ü EC FP 6 EMBIO (2005 -2008, L. Casetti) ü EURATOM 2009 (R. Livi) Nazionali ü FIRB 2004 (R. Livi) ü PRIN 2005 (S. Ruffo) ü PRIN 2007 (S. Ruffo) ü PRIN 2008 (R. Livi) – FIRB giovani (Bertolotti)

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