Entropy production and the validity of the Vlasov equation for self-gravitating systems

• Autor(a) principal: Farias, Calvin Alexandre Fracassi
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/188669
• topic: Equacao de vlasov; Sistema de interação; Entropia; Long-range interacting systems; Entropy production; Vlasov equation

A evolução dos sistemas auto-gravitacionais para estados estacionários fora de equilíbrio ocorre através do mecanismo de relaxação violenta, um processo pelo qual partículas trocam energia por estarem se movendo em um potencial dependente do tempo. É comumente aceito que a dinâmica dessa fase seja governada pela equação de Vlasov – uma equação cinética cuja evolução conserva a entropia do sistema. Esta dissertaçao estende-se desde a formulação de teorias cinéticas até a definição da equação de Vlasov no limite N → ∞. A produção de entropia em sistemas auto-gravitacionais finitos – durante o processo de relaxação violenta – é investigada usando simulações de dinâmica molecular. O autor então determina que a entropia é produzida em uma escala de tempo que cresce com Nα, α > 0, divergindo no limite termodinâmico e, portanto, mantendo a entropia constante. Além disso, a dinâmica de alguns observáveis em modelos de campo médio baseados na equação de Vlasov são idênticos àqueles obtidos de simulações de dinâmica molecular, corroborando a validade da equação de Vlasov mesmo para modelos finitos.