Abstract

Il comportamento collettivo degli uccelli, i flussi di traffico, la superconduttività ad alta temperatura, la conduzione del calore e le perturbazioni di alcuni spazi-tempo sono esempi di sistemi descrivibili dalla quasi-idrodinamica. L'idrodinamica descrive il flusso di cariche quali energia, quantità di moto e numero di particelle tra regioni in equilibrio termodinamico locale; la quasi-idrodinamica studia sistemi in cui alcune di queste cariche possono decadere o "rilassarsi".

In "Beyond Hydrodynamics" (Quasihydro ID: 101030915), ispirato dalle dualità gauge-gravità, ho sviluppato un formalismo generale per la quasi-idrodinamica, concentrandomi sulle fluttuazioni attorno all'equilibrio termodinamico globale. Ho incorporato il rilassamento negli stati stazionari, derivato alcuni tipi di rilassamento dalla teoria cinetica e studiato come vincoli quali la simmetria per inversione temporale influenzino gli osservabili linearizzati. Ho poi esteso la ricerca alla materia attiva e a sistemi gauge-gravità in stati stazionari guidati elettricamente.

Una teoria quasi-idrodinamica completa e non lineare può descrivere flussi attorno a molti stati stazionari guidati, nei quali il rilassamento è bilanciato da forze esterne. Resta però poco chiaro come i concetti termodinamici si applichino a tali stati.

"Further beyond hydrodynamics" (FurtherQuasi) estenderà questa ricerca ai flussi non lineari attorno a stati stazionari guidati. Determinerò i vincoli e le condizioni di stazionarietà, collegherò la non conservazione microscopica di energia e quantità di moto al rilassamento macroscopico e individuerò nuovi flussi e instabilità non lineari. 
Combinerò dualità gauge-gravità, simulazioni numeriche e teoria cinetica. Il progetto produrrà nuove conoscenze, tecniche, codici riutilizzabili e protocolli sperimentali, con applicazioni nella materia attiva e condensata, fluidodinamica, fisica delle alte energie, controllo del traffico e astrofisica.