【混沌王朝在意想不到的地方】
複雜顏色: 盆地的吸引力為倒立擺系統
混沌行為可能出現的系統所有議案如都去世的散熱,在匈牙利和美國的研究人員進行的新的研究影響範圍內。
團隊使混亂,如蝴蝶效應或分形,讓人聯想到的特徵會看到在一個系統中沒有輸入任何能源的令人驚訝索賠。
新的工作表明更廣泛的進程 — — 如化學反應朝著他們的平衡或合併失去能源對引力波的雙星 — — 可能是混沌。這將使這種進程比以前所認為的比較難以預測。
敏感的系統
一個混沌系統是一個動態系統,是對其初始的條件極為敏感。
在這些條件下初始的最小差別可能會導致廣泛分歧的結果,做任何長期預測其結果無法預測。
通常情況下,在不斷變化的瞬態系統中可看到這種混沌的行為 — — 系統的動力學是任一非耗散或系統不斷地受某種外部力量。
這種系統經過瞬態混沌 — — 大多數軌跡受到永遠混沌的軌跡的一小部分的一種現象。
但由於耗能而發生了什麼系統中哪些議案最終停止嗎?
叫"雙饋瞬變",這些系統都是我們在日常生活 — — 例如遇到的普通進程、 紡紗硬幣搖晃不定,但最終由於摩擦而停止。領導的Adilson Motter在美國西北大學的新研究顯示甚至這種系統可以陳列混亂的標誌。
雙饋瞬變 Motter 採用這種系統的另一個例子,描述流離失所者擺側身,然後再考慮其他推定期。由於定期推送,鐘擺永遠不會停止由於能量輸入,這是 (普通) 瞬態混沌的情況。
然而,如果你離開鐘擺獨自將停止由於空氣的摩擦,無論情況如何,初始。
這種系統經過"雙饋瞬態混沌"— — 一種現象,軌跡為一短暫的時間內運行不穩定,但然後他們停止由於耗能。
參展雙饋系統瞬態混沌不具有任何仍然是混沌永遠的軌跡。
基於數學計算和數值試驗的研究。
在實驗中,團隊的模型系統由組成,組成三個相同磁鐵 (即三個可能最終穩定狀態) 放置在一個三角形的邊角與三角形的中心上方懸掛擺錘的磁性擺。
擺錘受到影響的嚴重性,有吸引力的磁場力,並拖動空氣摩擦。團隊發現它的鐘擺的雙饋瞬態混沌的簽名。
令人驚訝混沌
"也許,最令人驚訝的結果是,雖然看上去在第一眼看到類似于瞬態混沌的情況,雙饋瞬態混沌已從根本上不同的動力和幾何屬性,"解釋了 Motter。
小組發現,那古典的參數,例如,率的軌跡接近其最後狀態 (即朝向吸引子)"的增加呈指數作為函數的時間,而不是正如瞬態混沌的情況正在不斷快速,"根據 Motter。
研究人員還發現分離不同盆地的景點的分形有整數尺寸,而不是小數部分,意味著其複雜性降低後放大倍率。
研究者認為,其重大和令人驚訝的結果可能產生影響的多樣和多樣化進程從演變到合併中的渦走向平衡化學反應的消散流動、 擲骰、 遊戲和大型天體事件如紡紗引力波的二進位檔案-星級來源的融合性。
Motter 說:"它從我們的研究在所有此類進程,結果是所有遠較難預測比預期,跟隨"。
現在,它是重要的是要研究雙饋瞬態混沌中各種各樣的系統從不同的域,以確定這種現象,以及探索 Motter 根據其應用程式的通用屬性。
這項研究發表在物理評論快報.
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Tushna 軍糧供應是記者physicsworld.com
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