Geri Dön

Non-Boltzmann stationary distributions and non-equilibrium relations in active baths

Aktif banyolarda boltzmann dışı durgun dağılımlar ve denge dışı termodinamik yasaları

PDF İndir

  1. Tez No: 444576
  2. Yazar: AYKUT ARGUN
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. GIOVANNI VOLPE
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyofizik, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Biophysics, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 95

Özet

Biyomoleküler reaksiyonlar, protein katlanması ya da populasyon dinamiği gibi birçok doğal ve tasarlanmış proses denge durumundan uzakta cereyan eder, dolayısıyla klasik termodinamik ile modellenemez. Bu çalışmada, bazı temel termodinamik niceliklerin ve denklemlerin aktif bir banyonun varlığından kaynaklanan denge dışı dalgalanmalardan nasıl etkilendiğini deneysel olarak inceliyoruz. Özellikle Brown parçacığının dar bir alana sıkıştırılması, durgun olasılık dağılımının Boltzmann dışına çıkmasına ve Boltzmann dağılımından ağır kuyruklu bir dağılıma geçişine sebep olmaktadır. Bu nedenle, denge dışı termodinamik yasaları (örneğin, Jarzynski denklemi ya da Crooks dalgalanma teoremi) bu sistemlere uygulanamaz. Bu problemin durgun olasılık dağılımını kullanarak elde edilen efektif bir potansiyel kullanılarak düzeltilebileceğini gösteriyoruz. Bu deneysel bulgularımızı teorik kanıtlar ile destekliyoruz.

Özet (Çeviri)

Most natural and engineered processes, such as biomolecular reactions, protein folding, and population dynamics, occur far from equilibrium and, therefore, cannot be treated within the framework of classical equilibrium thermodynamics. Here, we experimentally study how some fundamental thermodynamic quantities and relations are affected by the presence of the non-equilibrium fluctuations associated with an active bath. We show, in particular, that, as the confinement of the particle increases, the stationary probability distribution of a Brownian particle confined within a harmonic potential becomes non-Boltzmann, featuring a transition from a Gaussian distribution to a heavy-tailed distribution. Because of this, non-equilibrium relations (e.g. Jarzynski equality, Crooks fluctuation theorem) cannot be applied. We show that these relations can be restored by using the effective potential associated with the stationary probability distribution. We corroborate our experimental findings with theoretical arguments.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    836756

    Probabilistic investigation of non-equilibrium neural network and decision-making models

    Denge dışı sinir ağlarının ve karar verme modellerinin olasılığa dayalı incelenmesi

    NEMATOLLAH FARHADIMAHALLI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Fizik ve Fizik MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALKAN KABAKÇIOĞLU

  2. Tez No

    33633

    Doğrusal ve doğrusal olmayan viskoelastik malzemeli plakların gerilme-deformasyon-zaman ilişkilerinin belirlenmesi ve sonlu elemanlar yöntemi ile çözümü

    Başlık çevirisi yok

    SERAP KAHRAMAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1993

    İnşaat MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. İZAK KAYA

  3. Tez No

    418659

    Differentiated chaos in phases and phase boundaries, overfrustrated/underfrustrated repressed/induced spin-glass order, asymmetric phase diagrams, and critical phases in spin-glass systems

    Faz ve faz hudutlarında farklılaşan kaos, üstbunalımlı/altbunalımlı bastırılmış/desteklenmiş spin camı düzeni, asimetrik faz diyagramları ve spin camı sistemlerinde kritik fazlar

    EFE İLKER

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Fizik ve Fizik MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET NİHAT BERKER

  4. Tez No

    167417

    The nonextensive generalization of boltzmann-gibbs statistics and its applications

    Boltzmann-gibbs istatistiğinin nonekstensif genelleştirilmesi ve uygulamaları

    GÖKHAN BARIŞ BAĞCI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2005

    Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Fizik Bölümü

    PROF.DR. RAMAZAN SEVER

  5. Tez No

    387341

    Akış problemleri için lattice Boltzmann yöntemi ve uygulamaları

    The lattice Boltzmann method for fluid flows and its applications

    ZEKERİYA ÖZCAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Makine MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ÖZGÜR EKİCİ

Geri Dön