Vous êtes ici : Accueil > Actualités > Diffusion anormale et fluctuations d’un traceur

Résultat scientifique | Physique statistique | Physique des particules

Diffusion anormale et fluctuations d’un traceur


La théorie des fluctuations macroscopiques (MFT) offre à l'heure actuelle un champ de recherches très fécond en physique statistique. Grâce à elle, des chercheurs du CEA-IPhT et de Boston University ont obtenu la loi analytique complète de la statistique d’une particule marquée dans un système d’interaction « par volume exclu ».​

Publié le 4 septembre 2015

​Les modèles d’interactions par « volume exclu » sont couramment utilisés pour représenter le mouvement de particules dans des canaux quasi-unidimensionnels ou à travers des pores de membranes.

Grâce à un marquage chimique, il est possible de suivre expérimentalement le mouvement d'une molécule particulière (traceur) et d'en faire une étude statistique. La contrainte de volume exclu induit une diffusion « anormale » des molécules individuelles. L'écart-type de la position d'une particule (par rapport à la valeur moyenne) croît en racine-carrée du temps, et non pas linéairement comme pour le mouvement Brownien. Cette propriété très importante est confirmée par de nombreuses observations. En revanche, les propriétés statistiques plus fines de la position d'un traceur n'étaient pas connues.

Des chercheurs de l'IPhT et de Boston University ont obtenu la loi analytique complète de la statistique du traceur et ont montré comment celle-ci dépend de la configuration initiale du système. Leurs calculs reposent sur la théorie des fluctuations macroscopiques (MFT), une approche novatrice des processus hors d'équilibre, développée par le groupe de Giovanni Jona-Lasinio à Rome, et qui fournit le cadre conceptuel le plus prometteur pour généraliser le principe de Boltzmann-Gibbs aux phénomènes hors d'équilibre.

Haut de page