自组织临界性 25 年：太阳与天体物理学
天体物理仪器与方法
2015-06-19 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
在 Bak, Tang 和 Wiesenfeld (1987) 发表开创性论文《自组织临界性：1/f 噪声的解释》后不久，该思想便被应用于太阳物理学，如 Lu 和 Hamilton (1991) 的《雪崩与太阳耀斑的分布》。随后的几年里，复杂性理论向太阳和天体物理学进行了富有启发性的交叉融合，其中 SOC 概念最初应用于太阳耀斑、恒星耀斑和磁层亚暴，后来扩展到辐射带、日球层、月球陨石坑、小行星带、土星环、脉冲星 glitches、软 X 射线重复暴、blazars、黑洞天体、宇宙射线和玻色子云。SOC 概念的应用是通过数值元胞自动机模拟、基于物理标度律的统计（幂律类）分布解析计算，以及对理论预测的尺寸分布和等待时间分布的观测检验来进行的。人们曾尝试将物理模型引入数值 SOC 玩具模型中，例如磁流体动力学（MHD）过程的离散化。这些新应用也激发了关于区分 SOC 模型、类 SOC 过程和非 SOC 过程（如相变、湍流、随机游走扩散、渗流、分支过程、网络理论、混沌理论、分形、多尺度及其他复杂性现象）的激烈辩论。我们回顾了过去 25 年的 SOC 研究，并突出了在最近两次关于该主题的 ISSI 研讨会期间讨论的新趋势、未决问题和未来挑战。
引用
@article{arxiv.1403.6528,
title = {25 Years of Self-Organized Criticality: Solar and Astrophysics},
author = {Markus J. Aschwanden and Norma Crosby and Michaila Dimitropoulou and Manolis Georgoulis and Stefan Hergarten and James MdAteer and Alexander V. Milovanov and Shin Mineshige and Laura Morales and Naoto Nishizuka and Gunnar Pruessner and Raul Sanchez and Surja Sharma and Antoine Strugarek and Vadim Uritsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.6528},
year = {2015}
}
备注
139 pages, 28 figures, Review based on ISSI workshops "Self-Organized Criticality and Turbulence" (2012, 2013, Bern, Switzerland)