Theses

Paolo Politi insegna Fisica Statistica di Non Equilibrio, Stefano Iubini (stefano.iubini@cnr.it) insegna Teoria dei Sistemi Dinamici.

Sono entrambi ricercatori CNR dell'Istituto dei Sistemi Complessi.

Iniettando energia in un sistema è naturale che la sua temperatura aumenti. In alcuni casi può succedere che si raggiunga una temperatura infinita con una energia finita. Cosa succede se aumentiamo ulteriormente l'energia? Si possono raggiungere temperature negative (che quindi sono "superiori" a T=+infinito, non "inferiori" a T=0) e possono nascere delle eccitazioni localizzate (breathers).

Ancora più sorprendentemente, temperature negative e stati di tipo breather possono nascere se il sistema (una catena unidimensionale) è tenuto fuori dall'equilibrio con i suoi estremi termalizzati a temperature positive ma diverse.

Il lavoro di tesi, di tipo soprattutto numerico, consiste nello studio di un modello estremamente semplice in cui esistono due quantità globalmente conservate. Esistono già molti risultati per questo sistema all'equilibrio mentre il suo studio in condizioni fuori dall'equilibro è aperto e promettente.

Bibliografia:

Gabriele Gotti, Dinamiche di localizzazione durante un processo di condensazione (Tesi di laurea magistrale, dicembre 2020, relatore Paolo Politi)

Gabriele Gotti, Stefano Iubini, Paolo Politi, Finite-size localization scenarios in condensation transitions, Phys. Rev. E 103, 052133 (2021)

Stefano Iubini, Liviu Chirondojan, Gian-Luca Oppo, Antonio Politi, Paolo Politi, Dynamical freezing of relaxation to equilibrium, Phys. Rev. Lett. 122, 084102 (2019)

Stefano Iubini et al., A Chain, a Bath, a Sink, and a Wall, Entropy 19, 445 (2017)

La natura caotica degli ecosistemi naturali rende difficile la previsione della loro evoluzione e di conseguenza il loro controllo in situazioni estremamente variabili come quelle attuali. Il controllo degli ecosistemi é necessario al fine di migliorare il loro stato di conservazione e la qualità dei servizi ecosistemici che questi provvedono alle comunità umane. L'integrazione di modelli matematici degli ecosistemi con il loro monitoraggio può consentire alle pubbliche amministrazioni una migliore gestione degli ambienti naturali o degli agrocosistemi. La tesi consiste nello sviluppo di un modello dell'ecosistema appenninico e di valutarne l'efficacia sulla base di dati empirici. Questo lavoro applicherà dunque la metodologia proposta da Gutierrez et al. (2021) a un concreto caso di studio.

Bibliografia

GutierrezR. , M. Materassi, S. Focardi, and S. Boccaletti (2020) Steering complex networks toward desired dynamics. Scientific Report 10:20744

Focardi, S., Materassi, M., Innocenti, G., & Berzi, D. (2017). Kleptoparasitism and Scavenging Can Stabilize Ecosystem Dynamics. The American Naturalist, 190(3), 398-409.