מכניקה סטטיסטית מחוץ לשווי משקל • מכונות מולקולריות מלאכותיות • משפטי פלקטואציה • תרמודינמיקה של מידע

מכניקה סטטיסטית מחוץ לשווי משקל • מכונות מולקולריות מלאכותיות • משפטי פלקטואציה • תרמודינמיקה של מידע
במכניקה סטטיסטית נעזרים ברעיונות מתחום ההסתברות כדי למצוא חוקים פשוטים שמתארים מערכות מורכבות. גישה זו קצרה הצלחות רבות עבור מערכות בשווי משקל תרמי, אולם שאלות רבות נותרו ללא מענה עבור מערכות שאינן בשווי משקל. התחום של חקר מערכות מחוץ לשווי משקל חווה פריחה מדעית בשנים האחרונות. שיפורים ביכולת הטכנולוגית מאפשרים לנו לבחון מולקולות בודדות, לשלוט על תנועתן, ואף לנסות להשתמש בהן כבמכונות. בנוסף, הבנתנו את התיאוריה של מערכות מחוץ לשווי משקל התקדמה עם הגילוי של יחסי פלקטואציה. יחסים אלו משווים את ההסתברויות של תוצאות מדידה הקשורות על ידי היפוך זמן ומקשרים את התוצאה לגדלים כגון עבודה או חום. יחסים מסוג זה תקפים גם עבור מערכות שנדחפות הרחק משווי משקל.
מערכות מיקרוסקופיות נמצאות בסביבה שונה לגמרי מהסביבה המוכרת לנו מחיי היום-יום. עצם מיקרוסקופי יכול להיות מופצץ באופן רציף על ידי מולקולות הנמצאות בסביבתו, כגון מולקולות ממס. כתוצאה מכך העצם יבצע תנועה שיש בה מרכיב אקראי. מכאן נובע שמכונות מולקולריות לא יכולות לפעול באופן הסדור שלו אנו מצפים ממכונה מקרוסקופית. המחקר שלנו נועד לשפר את ההבנה הבסיסית שלנו לגבי מערכות קטנות מחוץ לשווי משקל. אנו מחפשים חוקים כללים המתארים את התנהגותן, מנסים להבין את הסבירות של מאורעות נדירים, ולתאר איך ניתן להפעיל אותן כמכונה.
המחקר הנוכחי שלנו מתרכז בכמה כוונים שנוגעים בנושאים בסיסים אלו:
את לימודי הדוקטורט שלי עשיתי הפקולטה לפיזיקה בטכניון בהנחייתו של פרופ’ שמואל פישמן. החלק הארי של המחקר שלי בתקופה זו היה בתחום שנקרא כאוס קוונטי שעוסק בהשפעת תכונות דינמיות קלאסיות של מערכת על המערכת הקוונטית המתאימה לה. המחקר שלי עסק בסטטיסטיקה של רמות האנרגיה על מערכות שיש בהם סינגולריות נקודתית. חלק אחר של המחקר שלי עסק במערכות שמופרעות בצורה מחזורית מהירה, ובניסיון לתאר אותן בקירוב על ידי מערכות שאינן תלויות זמן.
ב2004, לאחר קבלת תואר ד”ר, התחלתי פוסטדוקטורט עם פרופ’ פיט בראוור באוניברסיטת קורנל. המחקר שלי בתקופה זו עסק באפקטים קוונטים בהלכה.
בשנת 2006 עברתי לאוניברסיטה של מרילנד בה עבדתי עם פרופ’ כריסטופרג’רזינסקי. בתקופה זו שיניתי לגמרי את תחום המחקר שלי, ועברתי לעסוק במערכות קטנות שמונעות אל מחוץ לשווי משקל. זהו גם התחום בו אני מתמקד היום. המחקר שלי בתקופה זו עסק במשפטי פלקטואציה ובמודלים של מכונות מולקולריות שמונעות בצורה מחזורית בזמן, כמו משאבות. בשנת 2008 עברתי לאוניברסיטה של קליפורניה שם עבדתי עם פרופ’ שאול מוכמל. בתקופה זו הוספתי לתחומי העניין שלי גם נושאים הקשורים לספקטרוסקופיה לא-ליניארית.
הצטרפתי לפקולטה לכימיה ע”ש שוליך באוקטובר 2010.
פרסים
חבר בתוכנית המיוחדת לסטודנטים מצטיינים, טכניון, 1993-1997
מלגת גוטווירט, 1997-1999
מלגת וולף, 2002
מענק ע”ש הנרי גוטווירט לקידום מחקר, 2015
שם | מייל | חדר | טלפון |
---|---|---|---|
אילנה בוגוד
|
ibogod@technion.ac.il | 222 | 2657 |
הילה וייסמן
|
hilaweissman@campus.technion.ac.il | 407 א | 2657 |
Tyler Pleasant
|
pleasant@campus.technion.ac.il | 222 | 2657 |
נטע בן ארי
|
b.neta@campus.technion.ac.il | 222 | 2657 |