Termodinámica estocástica

La termodinámica es una rama de la física que estudia los intercambios de energía entre sistemas bajo distintas formas tales como trabajo y calor. La primera ley de la termodinámica es la ley universal de conservación de la energía. La segunda ley de la termodinámica habla sobre ciertos procesos físicos que no ocurren espontáneamente en la naturaleza a pesar de que satisfagan la conservación de la energía. Por ejemplo, el calor fluye naturalmente de los cuerpos calientes hacia los fríos y no al contrario. Mientras que la primera ley se satisface a nivel microscópico, la segunda ley tiene un carácter más probabilístico que impone limitaciones a los promedios de intercambios de energía sobre muchas realizaciones microscópicas de un proceso termodinámico, más no a una realización particular. El tratar de entender mejor la segunda ley de la termodinámica ha llevado al desarrollo de la termodinámica estocástica en la cual calor y trabajo se entienden como cantidades fundamentalmente estocásticas y en la que el rol de sus fluctuaciones puede ser importante. Los avances realizados en las últimas décadas en la manipulación de sistemas mesoscópicos con pinzas ópticas permiten en la actualidad comprobar y aprovechar experimentalmente los principios de la termodinámica estocástica. En este programa estudiaremos teóricamente algunos sistemas mesoscópicos usando los métodos de la termodinámica estocástica.