O niektórych zasadach skupiania się materii – na przykładach Adam Gadomski Wykład Inauguracyjny 2004 (WI04) Instytut Matematyki i Fizyki ATR Bydgoszcz, 20 październik 2004

Motywacja i cel WI04 Aby dać podstawy koncepcyjne do podjęcia próby KOMPUTEROWEGO MODELOWANIA (SYMULACJI) wybranego procesu, np. skupiania się materii By przygotować się JAKO FIZYK do WSPÓŁPRACY INTERDYSCYPLINAREJ, która wymaga umiejętności komputerowego modelowania zagadnień poza fizyką lub jedynie z częściowym jej udziałem

Skupianie się materii – definicja & podział Definicja: ZALEŻY OD POZIOMU ORGANIZACJI MATERII [(sub)mikro-, mezo-, makroskopowy] ORAZ TYPÓW ODDZIAŁYWAŃ POWODUJĄCYCH SKUPIANIE Podział na: (i)AGREGACJĘ (ii)AGLOMERACJĘ MATERII

Skupianie się materii wg stopnia upakowania Gęste – duże Rzadkie – małe

Skupianie się materii – schemat ideowy wg kryterium Scenariusz dla trzech obiektów

Opis formowania się depozytu – ALPINUSA (T=const) Mamy do dyspozycji płaszczyznę = podłoże; Osadzamy trójkąciki zawsze kładąc je na jeden z boków; szukają miejsc o min. energii; Gdy utworzy się odpowiednio duża podpłaszczyzna osadzanie odbywa się z preferencją na niej

Dlaczego ALPINUS i od czego startujemy ? ALPINUS – ponieważ motyw nr 2 poniżej stanowi częste wykończenie pleców popularnych kurtek firmy Alpinus (nie jest to kryptoreklama tej firmy !!!)

Czas musi biec... zobaczymy 2 różne ewolucje początkowe Symbolem miary upływającego czasu jest KLEPSYDRA...

2 różne ewolucje początkowe Symetryczne warunki początkowe: Asymetryczne warunki początkowe:

2 ewolucje początkowe – c.d. I Symetr.- kontynuacjaAsymetr.- kontynuacja

2 ewolucje początkowe – c.d. II Symetr. ? Poprzedni obrazek lecz z prawym u góry (w 2-gim rzędzie) Asymetr. ? TAK... LUB TAK

Motyw kryształu Kocha i z sąsiedztwem – najważniejsze w konstrukcji ALPINUSA Płatek śniegu H. v. Koch: brzeg ma wymiar D=ln4/ln3 > 1, tj. większy od wymiaru prostej lub odcinka na niej z sąsiedztwem (ozn. 3x + 4 odcinki – repetitio...), ozn. ALP1:

Termodynamiczna baza opisu ALPINUSA ENERGIA SWOBODNA (GIBBSA) G ALPINUSA:

Wyjaśnienie symboli i warunek MINIMUM Symbole Warunek MINIMUM Zmiana G wynosi 0:

Energia swobodna ALPINUSA Energia G dla ALPINUSA: Symbole: e- gęstość energii = # ALP1x energia ALP1/h N – # ALP1 h – wysokość ALPINUSA, T, k, D – stałe

Własności energii Gibbsa G Charakterystyki liniowe (rosnące; N) Charakterystyki nieliniowe (malej.; h)

Inne charakterystyki formowania ALPINUSA o gęstości Optymalna grubość ALPINUSA (z dG=0) Proces formowania: ~izobaryczno- izotermiczny Proces formowania: ~izochoryczno- izotermiczny

A co z tą entropią S Boltzmanna –Gibbsa ? Oto ONA (w obu przypadkach!): Entropia S: jest funkcją # ALP1 tworzących ALPINUSA !!!... JEJ obrazkowe przedstawienie: Entropia = k ln mikrostanów. Żródło: astr.gsu.edu/hbase/therm/en trop2.html

Po co to wszystko ??? Bo zbliża się ZIMA ? NIE !!! Ponieważ chcemy założyć Alpinusa na zime? RACZEJ NIE ?!! Dlatego, że pożytecznie byłoby MODELOWAĆ NA KOMPUTERZE spowodowany ENTROPIĄ UKŁADU efekt TOPOLOGICZNEJ FRUSTRACJI (NIEDOPASOWANIA) ALPINUSA ? Z PEWNOSCIA TAK !!!

Życzenia z okazji Gaudeamus … oraz życzenia dalszego powodzenia w zakładaniu na zimę kurtki Alpinusa, ewent. ang. Physics is fun !!!