Statisztikus Fizikai Szemináriumok
Seminars in Statistical Physics

Előadások 2015-ben --- Lectures 2015

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
2010 2011 2012 2013 2014 2015 aktuális

MEGHÍVÓ – INVITATION
előadássorozatra Tőkési Károly szervezésében
to a lecture series organized by Károly Tőkési

2015. február 4-6.
2015. március 23., 27.

Prof. Joachim Burgdörfer

Introduction to the theory of attophysics

Meghívó Prof. Joachim Burgdörfer előadássorozatára, PhD hallgatóknak, kutatóknak és érdeklődőknek.

Az összevont előadássorozat PhD kurzusként felvehető. Fontosabb információk:

Az előadások nyelve: angol.
A kurzus címe: Introduction to the theory of attophysics.
2 kredit értékű.
A számonkérés módja: az előadássorozat végén írásbeli teszt angol nyelven.

Helyszín: Kísérleti Fizikai Intézet, Debrecen, Bem tér 18/c
I emelet 124 terem.

Időpontok:
1 nap: 2015 február 4. 9:00-10:30, 11:12:30, 15:16:30
2 nap: 2015 február 5. 9:00-10:30, 11:12:30, 15:16:30
3 nap: 2015 február 6. 9:00-10:30, 11:12:30, 14:15:30

4 nap: 2015 március 23. 9:00-10:30, 11:12:30, 14:15:30
5 nap: 2015 március 27. 9:00-10:30, 11:12:30

CONTACT – Jelentkezés és bővebb információ: Tőkési Károly, tokesi@atomki.mta.hu. Mivel a teremben maximum 27 fő fér el, kérem részvételi szándékukat jelezzék előre.

2015. február 18.

Bozóki Tamás

ELTE TTK Geofizikai és Űrtudományi Tanszék

A föld forgásának hatása a köpenykonvekció numerikus modelljeiben

Egy igen aktuális és összetett folyamat a köpenyben zajló konvekció, melynek egyik legfontosabb vizsgálati módszere a numerikus szimuláció. Ezen szimulációk számos új eredménnyel szolgálnak, azonban a komplex jelenségek numerikus kezelhetősége miatt sok közelítéssel élnek. A Föld forgásának elhanyagolása egy gyakran használt közelítés, amely a köpenybeli folyamatokat leíró fizikai egyenletek dimenziótlanításával nagyrészt alátámasztható, ugyanakkor a konvekció egyre pontosabb megértéséhez elengedhetetlen a hatásának vizsgálata.

Érdekes jelenség, melynél a forgó Földön fellépő centrifugális erő hatása szerepet játszhat, a szeizmikus tomográfia által a köpeny-mag határ felett kimutatott két csökkent nyírósebességű zóna egyenlítői elhelyezkedése. Ebben a centrifugális erő szempontjából kitüntetett, egyensúlyi helyzetben veszi fel a legnagyobb tehetetlenségi nyomaték értéket a forgó rendszer.

Kutatásom során két kérdésre kerestem a választ: (1) hogyan befolyásolja a Föld forgása a köpeny legmélyebb tartományában elhelyezkedő, vélhetően nagy sűrűségű tartomány deformációját, valamint (2) hogyan hat a Föld forgása a köpenyben zajló termikus konvekcióra. A numerikus vizsgálatot a véges elemes módszert alkalmazó COMSOL Multiphysics program segítségével végeztem. Első esetben egy hengerszimmetrikus, kétrétegű, izotermikus modellt vizsgáltam. Az eredmények azt mutatják, hogy a Föld forgása termikus konvekció nélkül nem képes nagymértékben deformálni az alsó sűrű réteget; valamint, hogy a deformáció nagysága független a két réteg közötti sűrűségkülönbségtől. A második modellsorozatban földszerű, termikus konvekciós modelleket vizsgáltam. Mivel a Föld forgási szögsebessége geológiai időskálán nem állandó, több forgási szögsebesség esetén is végeztem szimulációkat. Meglepő eredmény, hogy a forgás (különösen nagyobb szögsebesség esetén) a szeizmikus tomográfia által mutatott közel antipodális, egyenlítői nagy feláramlásokat nem generálja, hanem éppen ellenkezőleg, gátolja. Ez a gátló hatás azonban földi szögsebesség esetén, a szimulációk eredménye alapján, elhanyagolható.

Összefoglalásként megállapítható, hogy a kutatás során sikerült a forgás köpenykonvekcióra gyakorolt hatását pontosabban megérteni. A forgás köpenykonvekciós modellekben történő elhanyagolásának jogossága a legtöbb esetben alátámasztható, azonban az összetételében inhomogén köpenyben a forgás hatásának szerepe továbbra is aktuális téma marad.

Ortvay Kollokvium
az ELTE Fizikai Intézet szervezésében
ortvay-koll.elte.hu

2015. február 26.

Herein Mátyás

ELTE Elméleti Fizikai Tanszék, Geofizikai és Űrtudományi Tanszék

Vissza a fizikai gyökerekhez - globális klímamodell személyi számítógépen

/Rövid szakmai bevezető: Jánosi Imre (ELTE Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék)/

A klíma előrejelzésére a világ nagy intézeteiben használt globális csatolt óceán-atmoszféra (olykor bioszféra is) numerikus modellek olyan összetettek, hogy egyetlen kutató aligha képes a programot áttekinteni. Ráadásul a térbeli és időbeli felbontás és az egyre újabb részletek beépítésével megnövelt komplexitás nem váltotta be a kezdeti reményeket: megnövekedett instabilitás és paraméter-érzékenység lett az eredmény, miközben az előrejelzések nem lettek lényegesen megbízhatóbbak. Ez a tény indított néhány tudományos műhelyt olyan irányba, melyben nem a részletgazdagság, hanem az alapegyenletek fizikai megalapozottsága és a minimális számú csatolás jó kezelhetősége volt a célkitűzés. Ennek eredményeként készültek olyan közepes összetettségű, egyetlen asztali munkaállomáson futtatható, de még így is százezres nagyságrendbe eső szabadsági fokú numerikus modellek, amelyek alkalmasak egy bolygó globális atmoszférájának (illetve óceáni dinamikájának) szimulációjára.

Néhány éve a Fizikai Intézetben is elkezdtünk ismerkedni a Hamburgi Egyetemen kifejlesztett Planet Simulator nevű modellel, mely alkalmas a Föld, a Mars és a Titán alapvető légköri fizikájának vizsgálatára (további modulok csatolása esetén az óceánok dinamikája és a bioszféra hatása is vizsgálható). Az előadás során, a Földre koncentrálva, bemutatunk néhány áramlási formát, pl. a jetstream függését a napállandó erősségétől, az óceáni alapáramlatokat, és a globális átlaghőmérséklet változását a CO2-tartalom függvényében. Ez a modell nem alkalmas sem a múlt század klímájának rekonstrukciójára, sem a jövőbeli projekciókra, viszont megvilágító erejű válaszokat adhat alapvető fizikai mechanizmusokat érintő kérdésekre, köztük a természetes változékonyság eredetére.

2015. március 25.

Christof Jung

Instituto de Ciencias Físicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Cuernavaca

The 4-dimensional Poincaré map for the stellar dynamics in a galaxy model

Hamiltonian systems with 3 degrees of freedom are equivalent to Poincaré maps on a 4-dimensional domain. Partially integrable limiting cases and 2-dimensional invariant surfaces in their domain help to understand these maps. These ideas are applied to the example of the stellar dynamics in a galaxy model.

2015. április 1.

Bibó András

BME Nukleáris Technikai Intézet

A hőrezgések jelentősége a miozin II-es motorfehérje működésében

Motorfehérjének azokat a fehérjéket nevezzük, melyek magas hatásfokkal képesek egy kémiai reakcióból származó energiát mechanikai munkává alakítani. Az izom összehúzódásáért felelős miozin II-es motorfehérje esetében nem tisztázott, hogy a makroszkopikus izomkísérletek alapján egy miozin molekulára visszaosztott munkavégzés miért haladja meg jelentősen az egyedi molekula mérések alapján kapott eredményeket. Az előadásban egy alacsony szabadságfokú modellen keresztül mutatom meg a látszólagos ellentmondás feloldásában a hőrezgések jelentőségét, ami egyben arra is ad egy választ, hogy a miozint jellemző emelőkaros szerkezet miért található meg oly sok más motorfehérjében is.

Lecture series organized by
the ELTE Meteorologiai Tanszék,
the Magyar Meteorologiai Társaság and
the MTA MTB Légkördinamikai és Szinoptikus Meteorológiai Albizottság

9th-11th April 2015

Thomas Foken

Department of Micrometeorology, University of Bayreuth

Download the inviation here - 1st part

Download the inviation here - 2nd part

Az MTA Fizikai Tudományok Osztálya Statisztikus Fizikai Bizottsága és
az Eötvös Loránd Fizikai Társulat Statisztikus Fizikai Szakcsoportja
szervezésében:

2015. április 10.
péntek, 10-17 óra

Statisztikus Fizikai Nap

Meghívó

2015. április 15.

Halász Gábor

Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics, Oxford University, Oxford, UK

Doping a topological quantum spin liquid: slow holes in the Kitaev honeycomb model

We present a controlled microscopic study of mobile holes in the spatially anisotropic (Abelian) gapped phase of the Kitaev honeycomb model. We address the properties of (i) a single hole [its internal degrees of freedom as well as its hopping properties]; (ii) a pair of holes [their absolute and relative particle statistics as well as their interactions]; and (iii) the collective state for a finite density of holes. Our main result is that the holes in the doped model possess internal degrees of freedom as they can bind the fractionalized excitations of the undoped model: composite holes with different excitations bound are distinct fractionalized particles with fundamentally different properties that have different signatures in the physical properties at finite doping. For example: some holes are free to hop in two dimensions, while others are confined to hop in one dimension only; distinct hole types have different particle statistics and, in particular, some of them exhibit non-trivial (anyonic) relative statistics. At finite doping, the respective hopping dimensionalities manifest themselves in an electrical conductivity that is either approximately isotropic or extremely anisotropic.

Az ELTE Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék teája

2015. április 21.

Patrice Le Gal

CNRS Institut de Recherche sur les Phénomènes Hors Equilibre (IRPHE),
and Aix-Marseille Université, Marseille, France

An Experimental and Numerical Study of Cyclones and Anticyclones in Rotating Stratified Flows

Stratified rotating fluid flows are well described by the thermal wind equation from which we obtained a new scaling law describing the shape of 3D vortices. This new law has been confirmed experimentally and numerically and also using measurement data of Atlantic Ocean Meddies and Jovian vortices. One consequence of this law is that inside the cyclones (anticyclones) the fluid should be more (less) stratified than the ambient fluid. This means that to generate a cyclone in Nature, a process must produce both a cyclonic eddy and locally a super-stratification. We conducted laboratory experiments and numerical simulations to study 3D cyclones and anticyclones. Anticyclones are produced by a localized injection while cyclones are generated by a local suction. We show that this latter process produces indeed regions both super-stratified and with a cyclonic rotation, but with a more complex structure than expected. Our study provides a new understanding of the asymmetry between cyclones and anticyclones observed in Nature as it seems easier to mix a region of fluid than to super-stratify the fluid as it is the case inside cyclones. An extension of this work to understand the shape of floating oceanic vortices will finally be discussed.

2015. április 22.

Kovács Tamás György

MTA Atommagkutató Intézet, Debrecen

Anderson átmenet a kvark-gluon plazmában

Az erősen kölcsönható anyag magas hőmérsékletű, kvark-gluon plazma állapotában a kvarkokat leíró Dirac operátor egyes sajátállapotai lokalizálttá válnak. A jelenség szoros analógiát mutat az Anderson lokalizációval. Rács-QCD szimulációk adatait felhasználva, véges-méret skálázás segítségével megmutattuk, hogy az átmenet igazi fázisátalakulás, és kritikus exponense megegyezik a megfelelő szimmetriaosztályú Anderson modellével. Az előadásban ennek az eredménynek a hátterét fogom ismertetni a négydimenziós euklideszi térben megfogalmazott rács-QCD statisztikus fizikai rendszerként való értelmezéséből kiindulva.

Az előadás anyaga pdf-ben

Május 6-án, szerdán nincsen előadás az alábbiakban olvasható rendezvénysorozat miatt. – There is no lecture on Wednesday 6th May.

Az MTA Fizikai Tudományok Osztályának az MTA 186. közgyűléséhez kapcsolódó májusi öt tudományos rendezvénye

  1. A fizika fejlődési irányai (2015. május 6., 10 óra, MTA Székház, Felolvasóterem)
  2. Újabb eredmények a kondenzált anyagok fizikájában (2015. május 6., 14 óra, MTA Székház, Felolvasóterem)
  3. Korszerű atomenergia (2015. május 7., 10 óra, MTA Székház, Nagyterem)
  4. A fény a tudományban és a technikában (2015. május 7., 14 óra, MTA Székház, Nagyterem)
  5. Relativitás és csillagászat (2015. május 11., 10 óra, MTA Székház, Felolvasóterem)

Az előadássorozatok részletes programjai itt találhatók:

http://mta.hu/xi_osztaly_cikkei/kozgyulesi_eloadasok_2015-136192

A közgyűlés nyilvános ünnepi ülésén Krausz Ferenc, az MTA külső tagja lesz az előadó. (2015. május 4. 10 óra, MTA Székház, Díszterem)

http://mta.hu/mta_186_kozgyulese/?node_id=26731#koztestulet

2015. június 10.

Sándor Bulcsú

Institut für Theoretische Physik, Goethe Universität, Frankfurt am Main

Egy új prototípus dinamikai rendszer általánosított mechanikai potenciállal

A prototípus dinamikai rendszerek lehetőséget nyújtanak komplex fázisportrék, bifurkációk és általában véve komplex dinamikai viselkedések leegyszerűsítéséhez vagy néhány kiragadott tulajdonság modellezéséhez. Ilyen rendszereknek tekinthetjük a bifurkációk normálformáját, a Van der Pol-oszcillátort vagy a Lorenz-egyenleteket is. Munkánk során egy általánosított mechanikai rendszert vezetünk be, melyben disszipatív és "antidisszipatív" zónák segítségével fixpont-, határciklus- és kaotikus attraktorokat hozhatunk létre. Egy új potenciálfüggvény megszerkesztésével előre meghatározhatjuk a minimumok pozícióját és mélységét, így lehetővé téve akár fixpontok fázistérbeli mozgatását is. Példaként két- és négydimenziós prototípus dinamikai rendszereket mutatunk be, intuitívan szemléltetve számos különböző fixpont- és határciklus-bifurkációt, beleértve periodikus attraktorok spontán szimmetriasértését és káoszhoz vezető perióduskettőződést is.

Az előadás anyaga pdf-ben

2015. június 17.

Zimborás Zoltán

University College London

Összefonódási negativitás kvantumos soktestrendszerekben

Az összefonódási mértékek jelentős szerepet játszanak a modern soktest-elméletben. A legtöbbet vizsgált mérték a Neumann-entrópia, azonban néhány éve a figyelem egy jelentős része az ún. összefonódási negativitásra összpontosult. Az előadásban áttekintem az ezzel kapcsolatos legfontosabb eredményeket, és röviden beszámolok saját kutatásainkról is [1,2].

[1] V. Eisler and Z. Zimborás, "Entanglement negativity in the harmonic chain out of equilibrium", New J. Phys. 16, 123020 (2014).
[2] V. Eisler and Z. Zimborás, "On the partial transpose of fermionic Gaussian states", New. J. Phys. 17, 053048 (2015).

2015. június 24.

Kondor Dániel

ELTE Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék

A Bitcoin tranzakcióhálózat fejlődésének vizsgálata adatbányász módszerekkel

Az utóbbi évek egyik nagy figyelmet kapott innovációja a Bitcoin digitális pénzrendszer. A hagyományos pénzügyi rendszerekkel ellentétben ez egy teljesen decentralizáltan működő rendszer, működését egy központi entitás helyett a benne részt vevő felhasználók által alkotott hálózat tartja fent. Ennek fontos eleme, hogy a tranzakciók teljes listája elérhető bárki számára, bár a bennük szereplő tranzakciós partnerek kiléte általában nem azonosítható könnyen. Előadásomban röviden bemutatom a Bitcoin rendszer működését, elsősorban adatbányász nézőpontból, bemutatom, hogy milyen adatok érhetőek el, és röviden kitérek az adatfeldolgozás során fellépő néhány technikai kihívásra is, majd bemutatom néhány eredményünket, amiket a tranzakciós hálózat elemzésével kaptunk. Többek között bemutattuk, hogy a hálózat időfejlődése során meghatározó a preferenciális csatolódás, mind a résztvevők fokszáma, mind a vagyona szempontjából, illetve kimutattuk, hogy bizonyos hálózati jellemzők és a Bitcoin árfolyamának ingadozása között kapcsolatot lehet találni.

2015. július 1.

Katz Sándor

ELTE Elméleti Fizikai Tanszék

A tömeg eredete a látható világegyetemben

Az utóbbi évek egyik legnagyobb tudományos eredménye a Higgs bozon felfedezése volt. A Higgs felelős az elemi részecskék tömegéért. A látható világegyetem tömegét azonban szinte kizárólag protonok és neutronok adják, melyek nem elemi részecskék. Ezek tömegének eredete jóval összetettebb, a Higgs csak egy kis részükért felelős. A részecskefizika standard modelljében szereplő mindhárom kölcsönhatás hozzájárul a tömeghez. Az előadás áttekinti ezeket a járulékokat, összehasonlítja nagyságukat és bemutatja az erre vonatkozó legújabb tudományos eredményt: a neutron és proton tömegkülönbségének elméleti meghatározását.

Az előadás anyaga pdf-ben

2nd September 2015

Fred Feudel

Universität Potsdam, Institut für Physik und Astronomie

Dynamo bifurcations in rotating spherical shell convection

It is generally accepted that dynamo action is responsible for the existence of large-sale magnetic fields in diverse astrophysical objects, an example is the outer core of the Earth. In the classical model, the dynamo is driven by the motion of an electrically conductive fluid via electromagnetic induction in a rotating spherical shell, as described by the magneto-hydrodynamic equations. We study both the nonmagnetic branches which bifurcate primarily from the conductive state and secondary branches bifurcating from the convective states which generate eventually the magnetic solutions. For this purpose we implemented a path-following code which uses Newton methods to trace stationary states and rotating waves (RWs) in order to detect bifurcations of magnetic branches. In particular we investigate the influence of the rotation rate on these secondary bifurcations and demonstrate how the supercritcal bifurcations of dynamo solutions for low rotation rates turn to subcritical bifurcations for higher rotation rates. In the latter case the dynamo is stabilized over a further saddle node bifurcation.

9th September 2015

Gerrit Ansmann1, Rajat Karnatak2, Klaus Lehnertz1,
Ulrike Feudel2

1Department of Epileptology, University Bonn, Bonn, Germany
2Institute for Chemistry and Biology of the Marine Environment, Carl von Ossietzky University of Oldenburg, Oldenburg, Germany

Extreme events in excitable systems

We consider the dynamics of rare events at which an observable of a complex dynamical system is extreme in amplitude. Since our goal is to contribute to the understanding of the emergence and the termination of epileptic seizures and of harmful algal blooms, we focus on excitable systems, which are useful models to describe those two phenomena. Therefore, we study deterministic networks of excitable elements of FitzHugh–Nagumo type. We demonstrate that these networks are capable of self-generating such events at irregular times, i.e., without a change of control parameters or without an input to the system. To get a better understanding of this behavior, we study a reduced system consisting of two coupled FitzHugh–Nagumo oscillators which mimics the extreme-event dynamics observed for the networks. We discuss the properties of the networks as well as of the reduced system that may be involved in the generation and termination of such extreme events. Finally we discuss the dynamics involving extreme events for different network topologies such as complete graphs and small world networks.

16th September 2015

Ksenia Guseva

Institute for Chemistry and Biology of the Marine Environment, Carl von Ossietzky University of Oldenburg, Oldenburg, Germany

History effects in the sedimentation of light aerosols in turbulence: the case of marine snow

We analyze the effect of the Basset history force on the sedimentation of nearly neutrally bouyant aerosol particles, exemplified by marine snow, in a three-dimensional turbulent flow. Particles are characterized by Stokes numbers much smaller than unity, and still water settling velocities, measured in units of the Kolmogorov velocity, of order one. The presence of the history force in the Maxey–Riley equation leads to individual trajectories that differ strongly from the dynamics of both inertial particles without this force, and ideal settling tracers. When considering, however, a large ensemble of particles, the statistical properties of all three dynamics become more similar. The main effect of the history force is a rather slow, power-law type convergence to an asymptotic settling velocity of the center of mass, which is found to be close to the settling velocity in still water. The size of the ensemble, the variance, increases diffusively, after the large eddy turnover time of turbulence. We demonstrate that the settling of the center of mass for such light aerosols is best approximated by the settling dynamics in still fluid found with the history force, on top of which fluctuations appear which follow very closely those of the turbulent velocity field.

2015. szeptember 23.

Kovács Tamás

ELTE, Elméleti Fizikai Tanszék

Inverz dinamikai problémák exobolygó-rendszerekben

Az egyre pontosabb földi- és űrmegfigyeléseknek köszönhetően mára az ismert Naprendszeren kívüli (megerősített) bolygók száma meghaladja az 1500-at, melyeknek kb. 50%-a többes rendszer tagja igen változatos dinamikai konfigurációkban. Különösen érdekes azon rendszerek vizsgálata, melyekben csak indirekt módon következtethetünk több bolygó jelenlétére. Napjainkban igen nagy erőfeszítést tesznek ezen rendszerek rövid-, illetve hosszú távú dinamikai fejlődésének inverz leírására, azaz pusztán a megfigyelésből származó adatsorokra támaszkodva következtetnek a rendszer dinamikai viselkedésére. Előadásomban bemutatom a jelenleg használt inverz módszereket, valamint kísérletet teszek egy, a modern idősoranalízisben már ismert, de a csillagászatban csak ritkán használt eljárás exobolygók dinamikájára történő alkalmazására.

2015. szeptember 30.

Kormos Márton

BME Elméleti Fizikai Tanszék,
MTA-BME "Lendület" Statisztikus Térelméleti Kutatócsoport

Nemegyensúlyi időfejlődés a sine-Gordon modellben: szemiklasszikus megközelítés

Az izolált kvantum soktest-rendszerek relaxációjának és termalizációjának kérdése igen aktív kutatási terület napjainkban, nem utolsósorban a hideg atomi kísérletek szédítő fejlődésének köszönhetően. Továbbra is számos megválaszolatlan kérdés van az egyensúlyukból kitérített kvantumrendszerek stacionárius állapotával kapcsolatban, de még kevesebbet tudunk az időfejlődésről és a relaxáció időskálájáról. Előadásomban a számos egydimenziós kvantumrendszer alacsony energiás effektív leírását adó sine-Gordon modell nemegyensúlyi időfejlődésével foglalkozom. Bemutatok egy szemiklasszikus megközelítést, mely az elegendően kicsi és lassú kvencsek leírására jól alkalmazható. Ezzel az egyszerű és intuitív módszerrel analitikus kifejezéseket kapunk várható értékek és dinamikai korrelációs függvények időfejlődésére, melyek reprodukálják és jelentősen kiterjesztik egy közelmúltbeli, első elvekből kiinduló számítás eredményeit.

7th October 2015

Partha Sharathi Dutta1, Bob W. Kooi2,
Ulrike Feudel1

1Institute for Chemistry and Biology of the Marine Environment, Carl von Ossietzky University of Oldenburg, Oldenburg, Germany
2Dept. Theoretical Biology, Vrije Universiteit Amsterdam, The Netherlands

Biodiversity of plankton: non-equilibrium coexistence of competing species

Several solutions have been offered in the literature to solve the paradox of plankton which states that in equilibrium the number of coexisting species can not exceed the number of resources. We study a competition model similar to the one introduced by Huisman and Weissing [1] who showed that coexistence of more species than resources becomes possible in non-equilibrium states such as periodic or chaotic states. They called this phenomenon supersaturation. In many studies of competition models Liebig's law of the minimum is used to account for the fact that the least available nutrient will determine the growth rate of the plankton species. However this would require that the organisms can instantaneously switch their physiological regulation system, which is problematic. It is more natural to assume that there is a co-limitation for all resources, so that all resources contribute to the growth rate. Therefore our model is based on the dynamic energy budget theory [2] which uses the concept of a synthesizing unit. This concept is based on the mechanisms of enzyme kinetics and considers all resources as complementary. Using this model we study the dynamics of the competing species which can exhibit competitive exclusion, heteroclinic cycles, stable coexistence of all species in a fixed point and periodic solutions. Moreover, we find the coexistence of more species than resources in parameter regions where periodic and chaotic solutions are possible. Hence we can show that supersaturation is possible in a model with a more realistic approach to the uptake of resources. It is important to note that this model exhibits supersaturation in parameter ranges that are realistic. Our study reveals the dynamical mechanism how supersaturation can occur: it is due to a transcritical bifurcation of limit cycles.

REFERENCES
[1] Huisman, J. and Weissing, F.J.: Biodiversity of plankton by species oscillations and chaos. Nature 402: 409-410, 1999.
[2] Kooijman, S. A. L. M. : Dynamic Energy Budget theory for metabolic organisation. Cambridge University Press, Cambridge, 2010.

14th October 2015

Nicholas Moloney

London Mathematical Laboratory

Thresholding a birth-death process

When analysing time series it is common to apply thresholds. For example, this could be to eliminate noise coming from the resolution limitations of measuring devices, or to focus on extreme events in the case of high thresholds. We analyse the effect of applying a threshold to the duration time of a birth-death process. This toy model allows us to work out the form of the duration time density in full detail. We find that duration times decay with random walk exponent -3/2 for ‘short’ times, and birth-death exponent -2 for ‘long’ times, where short and long are characterised by a threshold-imposed timescale. For sparse data the ultimate -2 exponent of the underlying (multiplicative) process may never be observed. This may have implications for real-world data in the interpretation of threshold-specific decay exponents.

(In collaboration with F. Font-Clos, G. Pruessner and A. Deluca.)

A Statisztikus Fizikai Szeminárium szervezői
a tisztelt érdeklődők figyelmébe ajánlják:

ELTE Meteorológiai Tanszék,
Őszi légkörfizikai miniszimpózium

2015. október 21.
szerda, 11:00-15:00
északi tömb, 6.133-as terem

Előadások:

10:00-10:35 – Horváth Ákos:
MISR (Multiangle Imaging SpectroRadiometer): 15 év a földmegfigyelés szolgálatában
10:35-11:10 – Horváth Ákos:
Kármán-örvénysorok műholdas megfigyelése és numerikus modellezése
11:10-11:45 – Horváth Gábor:
Az égboltpolarizáció légköroptikai és biológiai alkalmazásainak áttekintése
Ebédszünet
13:15-13:50 – Barta András:
Polarizációs felhődetekció - detektorok és algoritmusok
13:50-14:25 – Farkas Alexandra:
Égbolt-polarizációs viking navigáció I.
14:25-15:00 – Száz Dénes:
Égbolt-polarizációs viking navigáció II.
Zárszó

2015. november 4.

Leelőssy Ádám

ELTE Meteorológiai Tanszék

Trajektóriamodell fejlesztése és alkalmazása a Fukushimából származó radioizotópok légköri terjedésének szimulációjára

A 2011 tavaszán történt fukushimai reaktorbaleset során nagy mennyiségű radioaktív izotóp került a légkörbe, amelyek hatása a teljes északi féltekén kimutatható volt. Az emisszió rendkívül hosszú időtartama, a globális méretskála és a kibocsátott aktivitás ismeretlen mennyisége nagy kihívás elé állította a modellfejlesztőket. Az elmúlt években számos mérési adat, illetve emissziós becslés látott napvilágot a nemzetközi szakirodalomban, amelyek alapján lehetőség nyílt a globális légköri terjedési modellek eredményeinek értékelésére és pontosítására.

Az előadásban az ELTE Meteorológiai Tanszékén fejlesztett trajektóriamodell működését és a Fukushimából származó radioizotópok légköri terjedésének szimulációját mutatjuk be. A saját fejlesztésű modell eredményeit összevetjük az elérhető mérési adatokkal, és régiónként jellemezzük a felszínen kialakuló koncentrációk előrejelezhetőségét. A trajektóriamodell eredményei alapján bemutatjuk a Kárpát-medencébe érkező jódizotópok útvonalát, valamint a légkörben jelen lévő fukushimai eredetű radiojód szélesség szerinti eloszlásának alakulását.

A Statisztikus Fizikai Szemináriumok szervezősége a tisztelt érdeklődők figyelmébe ajánlja:

MTA Földtudományok Osztálya és Fizikai Tudományok Osztálya

Klímamotivált fizikai problémák

tudományos ülés a Tudomány Ünnepe alkalmából

2015. november 11.
szerda, 10:00-14:00
MTA Székház, Nagyterem
1051 Budapest, Széchenyi István tér 9. II. emelet

10:00-10:05 Megnyitó
Rácz Zoltán, akadémikus (MTA-ELTE Elméleti Fizikai Kutatócsoport)
10:05-10:35 Klíma és valószínűség: Minek az alapján jósolható változás?
Tél Tamás, az MTA doktora (MTA-ELTE Elméleti Fizikai Kutatócsoport)
10:35-11:05 A légkör összetétele és az éghajlat.
Haszpra László, az MTA doktora (Országos Meteorológiai Szolgálat)
11:05-11:35 Klíma-modellezés laboratóriumban: Globális éghajlatváltozás és lokális hatásai.
Vincze Miklós, PhD (MTA-ELTE Elméleti Fizikai Kutatócsoport)
11:35-12:00 Szünet
12:00-12:30 Éghajlati rekonstrukciók proxi adatok alapján: Fizikai és nem-fizikai alapú módszerek.
Kern Zoltán, PhD (MTA CSFK Földtani és Geokémiai Intézet)
12:30-13:00 A glaciális-holocén felmelegedés tanulmányozása izotópos módszerekkel.
Palcsu László, PhD (MTA Atommagkutató Intézet)
13:00-13:30 Villámok – kapocs a földi és űrklíma között?
Lichtenberger János, az MTA doktora (ELTE Földtudományi Központ, Űrkutató Csoport)
13:30-14:00 Begyógyul-e az ózonlyuk? Az idősor-elemzés csapdái.
Jánosi Imre, az MTA doktora (ELTE, Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék)

Közvetlen link

Download announcement in PDF

2015. november 18.

Szépszó Gabriella

Országos Meteorológiai Szolgálat

Az éghajlati modellezés mai kihívásai: fejlesztési és fejlesztendő területek

Az éghajlati rendszer (a légkör, a felszíni és felszín alatti vizek, a jég- és hótakaró, a szárazföldi felszín és az élővilág) folyamatait a numerikus modellezés eszközeivel tanulmányozhatjuk, és ugyancsak modellek segítségével keressük a választ arra a kérdésre, hogyan változik éghajlatunk egy adott természetes vagy külső kényszer hatására. Az emberi tevékenység hatására bekövetkező klímaváltozást olyan kapcsolt globális modellek alkalmazásával vizsgálják, melyek a földi rendszer különböző komponenseinek meghatározó kölcsönhatásait szimulálják. Ezek a modellek rendkívül összetettek, így napjainkban a rendelkezésre álló számítási kapacitás 100-500 km-es horizontális felbontású rács alkalmazását teszik lehetővé. Kisebb térségek éghajlati viszonyait ezért a globális modellek eredményeinek dinamikus leskálázásával írjuk le, 10-25 km-es felbontású regionális klímamodellek futtatásával.

Jelenleg a világban 10-20 globális illetve regionális modellt használnak az éghajlati kutatásokban, melyeket különböző központokban fejlesztenek. Az éghajlati rendszer működésének megértése folyamatos. Napjainkban is számos olyan folyamat van, amelyet nem vagy kevéssé ismerünk, következésképpen leírásuk is hiányos. Ezért amellett, hogy a klímamodellekkel becsléseket készítenek a jövőben várható változásokra, folyamatosan fejlesztik azokat.

Az előadásban röviden ismertetjük az éghajlati modellezés tudományos hátterét párhuzamot vonva a számszerű időjárás-előrejelzés jellemzőivel. Áttekintjük azokat a hiányosságokat, amelyek ismertek a gyakorlati célokra alkalmazott éghajlati modellek esetében, majd bemutatunk néhány fontos fejlesztései területet mind a globális, mind a regionális klímamodellezés témájában.

Az előadás anyaga pdf-ben

25th November 2015

Ferenc Pittler

Institute for Theoretical Physics, ELTE, and
MTA-ELTE "Lendület" Lattice Gauge Theory Research Group

Anderson transition in the spectrum of the Dirac operator of Quantum Chromodynamics at high temperature

We study the eigenmodes of the QCD Dirac operator at high temperature. We found that the lowest modes are statistically independent, obeying Poisson statistics, however modes higher up in the spectrum are delocalized, obeying Random Matrix statistics. In this talk we examine the nature of the transition between these two types of eigenmodes in the spectrum and show our results for the correlation length critical exponent (ν) from two completely different types of observables: eigenvalues and eigenvectors. The critical exponents computed from both observables was found to be compatible with each other and with the available results for the 3D unitary Anderson model.

L. Ujfalusi, M. Giordano, F. Pittler, T. G. Kovács and I. Varga, arXiv:1507.02162 [cond-mat.dis-nn].
M. Giordano, T. G. Kovacs and F. Pittler, Phys. Rev. Lett. 112, no. 10, 102002 (2014) [arXiv:1312.1179 [hep-lat]].

The slides of the lecture in PDF

A Statisztikus Fizikai Szemináriumok szervezősége a tisztelt érdeklődők figyelmébe ajánlja:

Az MTA Fizikai Tudományok Osztálya nyílt osztályülése

A 2016. évi MTA akadémikus tagválasztásra a Fizikai Tudományok Osztályához beérkezett levelező tagságra ajánlottak bemutatkozó előadásai

2015. december 9.
szerda, 10:00-17:00
MTA Székház, Kisterem
1051 Budapest, Széchenyi István tér 9. II. emelet

Link

16th December 2015

Ferenc Molnár

Department of Physics and Astronomy,
Northwestern University, Evanston, IL, USA

Stability landscape of power-grid synchronization

Frequency synchronization of power generators is a necessary condition for the operation of power-grid networks. The robustness of these synchronous states to disturbances can be quantified in terms of their stability. Using the so-called effective network model, we study the stability landscape in the space of generator parameters. We demonstrate that there are non-uniform parameter assignments that maximize stability significantly beyond what has been previously established for identical parameters. We also show that the basin of attraction of the synchronous state at the optimum parameter assignment is global, and is therefore topmost with respect to both depth and width. We discuss the role of heterogeneity in the optimization of network dynamics, as well as computational challenges of systematically identifying parameter choices that can enhance synchronization of any given power-grid network.

(with Takashi Nishikawa and Adilson E. Motter)

ÜNNEPI STATISZTIKUS FIZIKAI SZEMINÁRIUM

2014. december 29.
kedd, 9:50
ELTE Lágymányos, A épület ("északi tömb")
2.54-es szoba

Előadások: 10-12 perc + 4-2 perc diszkusszió

10:00
Antal Tibor (Edinburgh U.)
Stationary states in some coagulation-fragmentation processes
10:14
Eisler Viktor (TU Graz and MTA-ELTE)
Entanglement negativity in two dimensions
10:28
Kómár Péter (Harvard U.)
Wigner függvények és macska állapotok
10:42
Asbóth János (MTA Wigner FK SzFI)
Local creation of topological defects in quantum walks
10:56
Vincze Miklós (MTA-ELTE and Brandenburg UT)
A globális felmelegedés (minimál) modellezése laboratóriumban
11:10-11:30
Szünet, kávé, beigli :)
11:30
Jasmine Nirody (UC Berkeley)
Mechanics of torque generation in the bacterial flagellar motor
11:44
Fejős Gergely (Osaka University)
A szupravezető fázisátalakulás rendje funkcionális renormálási csoport módszerrel
11:58
Meszéna Balázs (Leiden U.)
Nem-Fermi folyadék tulajdonságok az Ising-nematikus átalakulásban: egy nem-perturbatív megoldás
12:12
Kovács Tamás (MTA-ELTE and Princeton U.)
Pixelek nyomában – Túlexponált források rekonstrukciója az exobolygókutatásban
12:26
Ódor Gergely (MIT)
új optimalizációs algoritmus kvantum tomográfiához és fázis-visszaállításhoz
12:40
Rácz Miklós (Microsoft Research, Redmond)
Braess's paradox for the spectral gap in random graphs
13:00
Ebéd és délutáni diszkusszió a Kis Borostyánban (XI.ker. Lágymányosi utca 13)

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 2015

Page maintained by Tímea Haszpra (temporarily: by Gábor Drótos) --- Haszpra Tímea tartja karban ezt az oldalt (ideiglenesen: Drótos Gábor).