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Dans cours

PHYS-316: Statistical physics II

Introduction à la théorie des transitions de phase ...

Description

Cette séance de cours introduit le concept de transitions de phase, en se concentrant sur le point critique où la distinction entre liquide et gaz disparaît, conduisant à des phénomènes comme l'opalescence. L'instructeur explique le comportement des substances près du point critique, la divergence de la longueur de corrélation et le changement de densité entre le liquide et le gaz. La séance de cours aborde également le concept de métastabilité et les exposants critiques qui caractérisent les transitions de phase, fournissant un aperçu du comportement complexe de la matière aux points critiques.

Enseignant·e·s (2)

Matthieu Wyart

Enseignement et PhD A dirigé les thèses EPFL de Riccardo Ravasio, Mario Geiger, Wencheng Ji, Leonardo Petrini, Umberto Maria Tomasini, Alessandro Favero Cours Systèmes complexes PHYS-343 Ce cours montre comment des concepts physiques connus (entropie, transitions de phase) et nouveaux (verres, percolation, réaction de type avalanche) peuvent être utilisés dans divers domaines (y compris l'informatique, les neurosciences, les sciences sociales).

Lenka Zdeborová

Lenka Zdeborová is a Professor of Physics and of Computer Science in École Polytechnique Fédérale de Lausanne where she leads the Statistical Physics of Computation Laboratory. She received a PhD in physics from University Paris-Sud and from Charles University in Prague in 2008. She spent two years in the Los Alamos National Laboratory as the Director's Postdoctoral Fellow. Between 2010 and 2020 she was a researcher at CNRS working in the Institute of Theoretical Physics in CEA Saclay, France. In 2014, she was awarded the CNRS bronze medal, in 2016 Philippe Meyer prize in theoretical physics and an ERC Starting Grant, in 2018 the Irène Joliot-Curie prize, in 2021 the Gibbs lectureship of AMS. She is an editorial board member for Journal of Physics A, Physical Review E, Physical Review X, SIMODS, Machine Learning: Science and Technology, and Information and Inference. Lenka's expertise is in applications of concepts from statistical physics, such as advanced mean field methods, replica method and related message-passing algorithms, to problems in machine learning, signal processing, inference and optimization. She enjoys erasing the boundaries between theoretical physics, mathematics and computer science.

Source officielle

Concepts associés (12)

Exposant critique

Lors d'une transition de phase de deuxième ordre, au voisinage du point critique, les systèmes physiques ont des comportements universels en lois de puissances caractérisées par des exposants critiques. Au point critique, un fluide est caractérisé par une température critique et une densité critique . Pour une température légèrement supérieure à (à nombre de particules et volume constants), le système est homogène avec une densité . Pour une température légèrement inférieure à , il y a une séparation de phase entre une phase liquide (de densité ) et une phase gazeuse (de densité ).

Point critique (thermodynamique)

vignette| Le point critique d'un corps pur est le point du diagramme température-pression, généralement noté C, où s'arrête la courbe d'équilibre liquide-gaz. La température T et la pression P du point critique sont appelées température critique et pression critique du corps pur. Le volume molaire et la masse volumique du corps pur à ces température et pression (V et ρ) sont appelés volume critique et masse volumique critique (plus souvent, mais improprement, densité critique).

Phénomène critique

vignette|Point critique de l'éthane : 1. état subcritique, liquide et gaz ; 2. opalescence critique ; 3. fluide supercritique. En physique, un phénomène critique est un phénomène associé à une transition de phase du deuxième ordre d'un système thermodynamique. Par exemple la transition de phase ferromagnétique et le comportement au voisinage du point critique liquide-gaz. La plupart des phénomènes critiques proviennent d'une divergence de la ou d'un ralentissement de la dynamique.

Ising critical exponents

This article lists the critical exponents of the ferromagnetic transition in the Ising model. In statistical physics, the Ising model is the simplest system exhibiting a continuous phase transition with a scalar order parameter and symmetry. The critical exponents of the transition are universal values and characterize the singular properties of physical quantities. The ferromagnetic transition of the Ising model establishes an important universality class, which contains a variety of phase transitions as different as ferromagnetism close to the Curie point and critical opalescence of liquid near its critical point.

Transition de phase

vignette|droite|Noms exclusifs des transitions de phase en thermodynamique. En physique, une transition de phase est la transformation physique d'un système d'une phase vers une autre, induite par la variation d'un paramètre de contrôle externe (température, champ magnétique...). Une telle transition se produit lorsque ce paramètre externe atteint une valeur seuil (ou valeur « critique »). La transformation traduit généralement un changement des propriétés de symétrie du système.

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Séances de cours associées (44)

Symétrie sphérique en mécanique statistique

Explore la symétrie sphérique en mécanique statistique et son rôle dans les transitions de phase.

Renormalisation et mise à l'échelle

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Transition de phase dans le modèle d'émission

Explore les transitions de phase dans le modèle Ising, en discutant des états d'équilibre, de l'aimantisation et des points critiques.

Les critiques de RG

Couvre la CFT, la gravité, les transitions de phase, les exposants critiques et le formalisme RG.

Diagramme de phase du modèle Ising

Explore le diagramme de phase du modèle Ising, en se concentrant sur l'unicité de l'état de Gibbs et les températures critiques.

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Exposant critique

Point critique (thermodynamique)

Phénomène critique

Ising critical exponents

Transition de phase

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