Statisztikus Fizikai Szemináriumok
Seminars in Statistical Physics

Előadások 2010-ben --- Lectures 2010

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
2010 2011 2012 2013 2014 aktuális

2010. február 24.

Schneider Judit

Helmholtz Centre Potsdam
GFZ German Research Centre For Geosciences

Árapály a világ óceánjaiban
- avagy hogyan fejlődhet tovább egy modell az asszimilációs módszerrel

Hogy mi okozza a dagályt, tudjuk. De hogy hogyan reagál az óceán erre a külső erőre, mit mondhatunk a gravitációs hullámok, amphidromikus pontok és interferenciák keletkezéséről, arról szól ez a szeminárium. Az Ocean Model for Circulation and Tides (OMCT) használatával, mely a HOPE modellből fejlődött, szimuláljuk az árapályt - a teljes potenciálból és részleteiből, azaz a félnapos, napos és hosszú periódusú dagályhullámokból következő óceánszint változást. Vizsgáljuk az árapályszerű óceáni mozgások hatását a Föld-rendszer rotációjára. Bemutatunk egy asszimilációs módszert, mellyel a szimulációt javítani lehet. Magát a módszert, az úgynevezett variációs asszimilációt, részletesen egy Golf-áramlatot jellemző rendszer, a Bickley-jet példáján mutatjuk be. Érdemes megemlíteni, hogy az asszimilációs módszer általánosan is alkalmas paraméterek meghatározásához fizikai, kémiai vagy biológiai rendszerekben.

2010. március 3.

Dávid Gyula

ELTE TTK Fizikai Intézet, Atomfizikai Tanszék

A Zitterbewegung általános elmélete

A Zitterbewegungot (ZB), a szabad Dirac-elektron állandó sebességű mozgására rakodó gyors oszcillációt Schrödinger fedezte fel 1930-ban, és e mozgást az elektronspin magyarázatául szánta. Sokáig csak furcsa relativisztikus effektusként tekintettek a ZB-ra, ami a kvantumelmélet gyakorlati alkalmazásaiban nem játszik lényeges szerepet. Néhány éve azonban bizonyos szilárdtestfizikai és nanofizikai modellrendszerek vizsgálata során is felbukkant a ZB-hoz hasonló jelenség. Megmutatjuk, hogy ez nem véletlen, mert a ZB-nek semmi köze sem a relativitáselmélethez, sem a spinhez, viszont a kváziszabad (csak az impulzustól függő) Hamilton-operátorú, többkomponensű hullámfüggvénnyel leírható kvantumrendszerek esetén a ZB fellépése törvényszerű jelenség. Egzakt általános formulát vezetünk le az ilyen rendszerek helyoperátorának Heisenberg-képbeli időfüggésére - ez mindig tartalmazza a ZB-nak megfelelő tagot. Szilárdtestekben a ZB befolyásolhatja az elektromos vezetőképességet és egyéb transzport-tulajdonságokat. Megvizsgáljuk a ZB és a Berry-fázis kapcsolatát, és kimutatjuk, hogy e kapcsolat hátterében egy speciális nem-abeli mértéktranszformáció áll. Végül a ZB kísérleti kimutatásának lehetőségére is kitérünk.

2010. március 10.

Bajnok Zoltán

ELTE TTK Fizikai Intézet, Elméleti Fizika Tanszék

A kétdimenziós Coulomb-gáz és a sine--Gordon modell

Az elektromágneses kölcsönhatás egyike a négy alapvető kölcsönhatásnak. A kémia, a biológia és a szilárdtestfizika hétköznapi alkalmazásaiban a másik három kölcsönhatás legtöbbször eltörpül mellette. A kísérletileg releváns hőmérsékletek egy széles tartományában a kvantumos és relativisztikus effektusok szintén elhanyagolhatóak, és a rendszer olyan töltött részecskék összeségének tekinthető, melyek csak a Coulomb-potenciálon keresztül hatnak kölcsön. A Coulomb-rendszerek egyensúlyi statisztikus fizikáját tradicionálisan a Debye--Hückel vagy a Poisson--Boltzman közelítésben vizsgálják. Ezen átlagtérelméletek szigorúan véve csak végtelen hőmérsékletek esetén egzaktak, és a véges hőmérsékletre történő kiterjesztés során plauzibilis, de szigorúan nem alátámasztott feltevésekkel élnek (renormalizált töltés, árnyékolási hossz, stb.). Ezek ellenőrzéséhez egzaktul megoldható modellekre van szükségünk. Mivel egyetlen háromdimenziós Coulomb-rendszer sem oldható meg egzaktul, így egy elfogadható stratégia olyan egyszerűsített modellt keresni, amely megőrzi a kölcsönhatás Coulomb-természetét és emellett megoldható. Bizonyos kétdimenziós Coulomb-rendszerek logaritmikus párkölcsönhatással pontosan ilyenek. Az egységnyi pozitív és negatív töltések Coulomb-gáza például ekvivalens az (1+1) dimenziós kvantum sine--Gordon modellel. Habár a sine--Gordon modellről régóta ismert volt integrálhatósága, egzakt explicit megoldása 1995-ig váratott magára. Ezen eredmények felhasználásával a Coulomb-gáz termodinamikai tulajdonságai meghatározhatóak. Előadásomban ismertetem a kvantumos sine--Gordon modell és a Coulomb-gázok kapcsolatát, bemutatom az első egzaktul megoldott két dimenziós folyadékot, és a kapcsolatot kiterjesztem a peremes sine--Gordon modell és a kétdimenziós elektromos kettősréteg kapcsolatára.

2010. március 17.

Takács Gábor

ELTE TTK Fizikai Intézet, Elméleti Fizika Tanszék

Erő a vákuumból: a Casimir-effektus

60 éve, hogy Casimir leírta a róla elnevezett effektust, amely eredeti formájában két tökéletesen vezető fémlap között vákuumban fellépő vonzóerőt jelent. Ez a jelenség a fizikai vákuum dinamikus jellegére világít rá. Majdnem ötven évnek kellett eltelnie, mire Lamoreaux kísérletei révén Casimir jóslata laboratóriumi igazolást nyert, és ezzel az egész terület rohamos fejlődésnek indult. Az előadásban (a téma kiterjedt volta szükségképpen részleges) betekintést adok a Casimir-effektussal kapcsolatos ismereteink jelenlegi állásába.

2010. április 7.

Molnár Ferenc

V. évf. informatikus-vegyész
Elméleti Fizika Tanszék

Csapadékmintázatok mozgó reakciófrontokban

Számos mintázatképződési jelenség mozgó, diffúzió-kontrollált reakciófrontokban megy végbe, s ezen jelenségek megfelelő modellezése elengedhetetlen ahhoz, hogy előre tervezett mintázatokat alakítsunk ki. Az előadásban bemutatásra kerül az AlCl3-NaOH rendszer, amely egyedi módon lehetővé teszi a reakciófront és a mintázatkialakulás közvetlen vizsgálatát. Továbbá, bemutatásra kerül egy modell, amely reakció-diffúziós és fázisszeparációs egyenletek segítségével igyekszik leírni a kísérleti tapasztalatokat. Az egyenletek numerikus megoldásában nagy segítséget jelentett a grafikus processzorok használata, amelyek lehetővé tették nagy tér- és időskálájú szimulációk futtatását.

April 14, 2010

Anton Daitsche

Universität Duisburg

The Velocity Distribution in Homogeneous Isotropic Turbulence

The single-point probability density function of the velocity in stationary and decaying homogeneous isotropic turbulence is investigated. To this end the statistical framework of the Lundgren-Monin-Novikov hierarchy combined with conditional averaging is applied, leading to the identification the quantities that determine the shape of the probability density function. It turns out that the statistical correlation of the velocity with the rate of energy dissipation and pressure contributions play a key role.

2010. április 21.

Kómár Péter

V. évf. fizikus
Elméleti Fizikai Tanszék

Bolygókeletkezés fázisszeparációs modellezése

A fiatal csillagok körüli protoplanetáris korongok időbeli fejlődése manapság az extraszoláris asztrofizika egyik leginkább kutatott kérdésköre. A főleg porból és gázból álló korong saját gravitációjának hatására lassan aggregálódik; az anyag kezdetben diffúz eloszlása durvul. A durvulás a keringési időhöz képest sokkal lassabban megy végbe, miközben a tömeg és az impulzusmomentum lokálisan megmarad. Az előadás során e folyamatnak egy fenomenologikus modellje kerül bemutatásra, melynek alapja a csapadékmintázatok kialakulását sikeresen leíró ún. Cahn--Hilliard-egyenlet egy módosított változata.

April 18, 2010

Kirsten Martens

LPMCN, University of Lyon and CNRS, France

and

Eric Bertin

Physics Laboratory, ENS Lyon and CNRS, France

Lack of entropy and fluctuation-dissipation temperature out of equilibrium

Systems away from equilibrium share the common property that their entropy is lower than the equilibrium entropy at the same average energy. The corresponding entropy difference (or "lack of entropy") can then be interpreted as a measure of the distance to equilibrium. In this talk, we illustrate on simple non-equilibrium mean-field models the role played by this lack of entropy. We first show how this concept is related to the dependence of the fluctuation-dissipation temperature on the choice of observable in driven steady-state systems. As a second example, we discuss the time evolution of the lack of entropy in the aging regime of a standard glassy model, namely the trap model.

May 5, 2010

Annalisa Bracco

School of Earth and Atmospheric Science
Georgia Institute of Technology

Mesoscale vortices, vertical mixing and the maintenance of the Meridional Overturning Circulation

2010. május 12.

Horváth Ákos

Országos Meteorológiai Szolgálat

A hurrikánok dinamikája

A hurrikánok a rendezett légköri konvektív folyamatok legnagyobb méretű képződményei. A hurrikánok csírái olyan zivatar rendszerek, amelyek az egyenlítőtől északra vagy délre, a trópusi övezetben alakulnak ki. A trópusi zivatarok keltette összeáramlás nagy távolságból gyűjti össze a légtömegeket, amelyek mozgására a Coriolis-erő hatása már számottevő és egy idő után egy lassan forgó, a légnyomási mezőben határozottan kirajzolódó objektum, az un. trópusi depresszió alakul ki. Hogy a trópusi depresszió tovább fejlődik hurrikánná vagy sem, az elsősorban annak a függvénye, hogy megmarad-e az egyenlítővel párhuzamos pályán. Amennyiben északnak tolódik, akkor a hidegebb tengerfelszín következtében kevesebb hasznosítható konvektív energiához jut, amennyiben viszont az egyenlítő irányában mozdul el, akkor a Coriolis-erő gyöngülése miatt felbomlik a nyomás gradiens és a Coriolis-erő egyensúlya és a szervezett konvektív rendszer szétesik. A fejlett hurrikánokban egyfajta Carnot-folyamat zajlik, olyan hőerőgépről van szó, amely a meleg tengervíz és a hideg felsőlégkör közötti belső energiát alakítja át kinetikus energiává. A folyamat során számos termodinamikai és felhőfizikai pozitív visszacsatolás figyelhető meg. A hurrikánok elméletében még több nyitott kérdés található, többek között az éghajlat változás hatása a hurrikánok gyakoriságának alakulására, illetve esetlegesen a hurrikánok visszahatása az éghajlati rendszer alakulására.

June 2, 2010

Ranjit Kumar Upadhyay

Department of Applied Mathematics
Indian School of Mines, Dhanbad

Pattern Formation in a Diffusive Predator-Prey System and its Mechanism

The challenges to live in the open water and the diversity of habitats in the marine environments prompts phytoplankton to devise strategies which often involve production of toxins by Harmful Algal Bloom (HAB) and rapid production of metabolites from non-toxic precursor. The functional response of the predator is described by Holling type II. We investigate wave phenomena and non-linear non-equilibrium pattern formation in a phytoplankton-zooplankton system with Holling type II functional response. It has been found that the Wave of Chaos (WoC) is still effective mechanism for the propagation of chaotic dynamics in predation and competitive systems. Fish predation has a significant role in the temporal evolution of spatial patterns of phytoplankton-zooplankton system. From a field ecologists perspective, it is not only important to know the stable stationary patterns of an evolving phytoplankton-zooplankton system, but also to know at what point of time these observations are carried out. This has implications for ecological theory.

2010. június 9.

Pál Károly

MTA Atommagkutató Intézet, Debrecen

Bell-egyenlőtlenségek kvantummechanikai sértésének határai

A Bell-egyenlőtlenségek sértése a kvantummechanika egyik legmeglepőbb jóslata, és a világ egyik legmegdöbbentőbb sajátsága. A szemináriumon szeretném erről meggyőzni a hallgatóságot. Beszélni fogok a területen elért saját eredményeinkről is, amelyek azzal kapcsolatosak, hogy milyen mértékben sérthetők a Bell-egyenlőtlenségek a kvantumelmélet szerint, és ehhez milyen kvantumrendszerek kellenek. Az ilyen jellegű vizsgálatoknak relevanciája lehet a kvantuminformatika területén.

2010. június 23.

Bódai Tamás

Elméleti Fizikai Tanszék, ELTE

Zajos klímamodellek dinamikája

Az előadásban egy alacsonyrendű, közönséges differenciálegyenletekkel leírható globális légkörzési modellt vizsgálunk. Ebben egy paramétert random módon változtatunk, de nem fehér zajjal, hanem egy kaotikus jellel, melyet egy másik differenciálegyenlet generál. Ezzel koncepcionális szinten kívánjuk figyelembe venni a lokális időjárást vagy más, a klímára hatással lévő variabilitást. Ezek globális hatását a rendszer úgynevezett snapshot vagy pullback attraktorának és annak dimenzióinak követésével vizsgáljuk. Célunk a klíma jellemző és alapvető nemlineáris mechanizmusainak feltárása, különös figyelemmel az olyanokra, mint amikor a zavarás nélküli rendszer káoszára a zaj redukáló hatású, vagy fordítva. Az utóbbit a zaj-indukált káosz elméletének keretében értelmezzük.

2010. szeptember 22.

Zrínyi Miklós

Semmelweis Egyetem, Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet
Nanokémiai Kutatócsoport

A kolloid motor

Ha gyengén vezető folyadékban mikroszkopikus méretű félvezető részecskéket diszpergálunk, akkor azok időben állandó, homogén elektromos tér hatására forgást végeznek. Ezt a jelenséget, annak névadója, G.Quincke már 1896-ban megfigyelte. Az előadásban megmutatom a jelenséget, röviden ismertetem ennek értelmezését, majd az általunk kifejlesztett polimer rotor tulajdonságairól beszélek.

2010. október 13.

Cserti József

ELTE, Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék

A 2010. évi fizikai Nobel-díj a nanofizika új sztárjáért, a grafénért

A Nobel-díj honlapja

2010. október 20.

Benczik Izabella

Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization, Göttingen

Oszcilláló fázisszeparáció bináris folyadékokban

Az előadás a folyadék-folyadék fázisszeparáció egy sajátos, talán kevésbé ismert jelenségével foglalkozik. A jelenség egy egyszerű, akár középiskolai osztályteremben is elvégezhető kisérlet során is megfigyelhető: ha etil-alkohol és olaj homogenizált keverékét lassan hűteni kezdjük, a keverék robbanásszerűen zavarossá válik majd kitisztul. A zavaros és tiszta állapotok ezután hullámszerűen váltják egymást, mindaddig amíg a hűtés tart.
Az előadásban egy rácsmodellt javaslunk a jelenség tanulmányozására, melynek segítségével különböző tényezők (áramlás, hűtés és diffúzió) hatásait vizsgáljuk.

October 27th, 2010

Eduardo G. Altmann

Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems, Dresden

Intermittent usage of words in online discussion groups

Recent statistical investigations of e-mail exchange and social networking websites revealed remarkable properties of collective human behavior with an unprecedented quantitative precision. However, usually these studies give little attention to the content of the exchanged messages partially because of the difficulties in the treatment of natural language, a complex dynamical system itself. In this talk I will report on the statistical analysis of the usage of words in Usenet discussion groups. Usenet groups provide records of spontaneous communications spanning decades, including more than 100 million words and thousands of users. We employ techniques from time series analysis and statistical physics to quantify the intermittent usage of words in time and the heterogeneous usage of words across users and topics. The intermittency is shown to be well described by a Weibull distribution of the recurrence time between usages of words, with a strong dependency on the semantic type of the word. To quantify the heterogeneity across users and topics we define a dissemination coefficient obtained by comparing the actual number of users (or topics) that used the word to a Poisson baseline model. We show that the user and topic dissemination coefficients provide independent information about the usage of words and are negatively correlated with the future frequency change of the word. The rise of Internet slangs, products, and celebrities is also quantified and compared to the behavior of "typical" words, showing how endogenous and exogenous factors affect the popularity of topics in online groups.

November 3rd, 2010

Viktória Homonnai

ELTE, Department of Physics of Complex Systems

On board wind measurements and wind fields
from the ERA data bank:
how to resolve apparent discrepancies?

At the beginning of the year there was an aircraft campaign on the Arctic to measure the ozone and other components of the ozone chemistry and meteorological parameters as well. We access these measurements and compare them with the ECMWF reanalisys data. First time we made a direct comparison of wind directions and speeds measured during the flights and the recording in the ERA-Interim data bank. The two revealed large differences. We experienced unusual behavior not only compared to the ERA, but also on the way of the flight. We would like to understand the reason of such deviations, especially because many chemical models use the Interim wind fields for numerical calculations. This work has been done in collaboration with Péter Kiss and Imre M. Jánosi.

2010. november 10.

Hága Péter

ELTE, Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék

Az Internet térbeli szerkezete

Az előadásban bemutatom az Interneten alkalmazható helymeghatározási módszereket, áttekintem azok előnyeit és hátrányait, valamint bemutatom az általunk kifejlesztett Spotter helymeghatározó eljárást. A bemutatott eljárás segítségével elvégeztük a hálózati topológia térbeli beágyazását, amellyel betekintést nyerünk a hálózati forgalom földrajzi vonatkozásaiba. Az így kapott eredmények felhasználhatóvá válnak a szokványos topológia alapú hálózatmodellek kiterjesztésében.

November 17, 2010

Michael Ghil

Ecole Normale Supérieure, Paris
and University of California, Los Angeles

Towards a Mathematical Theory of Climate Sensitivity

Estimates of temperature increase over the coming 100 years still exhibit an uncertainty of several degrees Celsius. The difficulties in narrowing this range of estimates is clearly connected to the complexity of the climate system, the nonlinearity of the processes involved, and the obstacles to a faithful representation of these processes and feedbacks in general circulation models.

In this talk I will outline the key concepts, proposed methods and preliminary results of a joint research program with M. D. Chekroun and D. Kondrashov (UCLA), E. Simonnet (INLN, Nice), and I. Zaliapin (UNR). The main objective of this program is to understand and explain, at a fundamental level, the causes and manifestations of climate sensitivity. Our program weaves together recent results from the ergodic theory of dynamical systems, stochastic processes, and the linear response theory of nonequilibrium dynamical systems. The program's cornerstone is the theory of random dynamical systems (RDS), which allows us to probe the detailed geometric structure of the random attractors associated with nonlinear, stochastically perturbed systems. These attractors extend the concept of strange attractors from autonomous dynamical systems to deterministically nonautonomous and to stochastic systems.

To illustrate our results so far, I'll show a high-resolution numerical study of several toy models: we obtain a good approximation of their global random attractors, as well as of the time-dependent invariant measures supported by these attractors. Additional results will be shown for the pullback attractor of a deterministic El Nino-Southern Oscillation (ENSO) model, subject to periodic forcing by the seasonal cycle. If time permits, very competitive ENSO predictions based on actual climate observations and on the ideas arising from the above results will also be presented.

2010. december 8.

Márfy János

ISD Dunaferr Zrt.

Anyagvizsgálati és méréstechnikai módszerek a kohászatban
... avagy statisztikus módszerek az ipari valóságban

Az iparban gyakran percek, extrém esetekben másodpercek alatt kell használható információkat produkálni egy nemegyensúlyi rendszerről. Így van ez a kohászatban is: az acél minőségét befolyásoló zárványok és azok összetételének, valamint mennyiségének pillanatnyi ismerete - lévén nemegyensúlyi rendszer - nélkülözhetetlen a zárványok módosítására irányuló további kezelésekhez. A vizsgálati idő rövidsége erősen korlátozza a szóba jöhető méréstechnikai valamint adatfeldolgozási módszereket. Látni fogjuk, hogy az új generációs optikai emissziós spektrométerek és a problémához adekvát statisztikai módszerek kombinálásával hasznos információ szerezhető a rendszer állapotáról.

2010. december 15.

Vető Balázs

ELTE, Anyagfizikai Tanszék

Gravitomágnesség a relativitáselmélet oktatásában

Az előadás az azonos címmel írt doktori értekezés bemutatása. Az értekezés a relativitselmélethez kapcsolódó gravitomágnesség témakör oktatásához nyújt módszertant és tematikát. Az elektromágnességgel formai analógiát mutató gravitomágnesség, mint jelenség a gravitáció lineáris közelítéséből következik.
Főbb témakörök:
- A gravitomágnesség jelensége és fizikája,
- A Földdel kapcsolatos gravitomágneses jelenségek,
- A pörgettyűk relativisztikus viselkedése és a Gravity Probe B kísérlet.

2010. december 29.

Ünnepi Statisztikus Fizikai Szeminárium

Előadások: 15 perc + 5 perc diszkusszió

VISSZA AZ AKTUÁLIS PROGRAMHOZ --- BACK TO CURRENT PROGRAM

További előadások: 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
2010 2011 2012 2013 2014