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临界涨落与混沌的慢化

统计力学 2020-10-09 v2 混沌动力学

摘要

流体冷却至液-气相变临界点时会发展出跨越系统的密度涨落,从而改变其视觉外观。尽管该临界点现象丰富,目前仍缺乏对其潜在力学不稳定性的解释。分子位置中的结构关联如何克服分子动力学中确定性混沌的失稳作用?在此,我们结合非线性动力学与统计物理的方法来解析这一奇异态的出现。我们的数值模拟揭示,临界动力学的有序机制可通过时空李雅普诺夫模态的层级直接测量。一部分不稳定模态在临界点附近软化,其特征指数显著抑制,反映出对初始条件的敏感性减弱。然而,这些指数的有限时间涨落表现出发散的动力学时间尺度与临界动力学的幂律特征。总体上,这些结果表征了混沌的临界慢化,它处于我们对液-气相变临界点奇异热力学响应的统计理解的根源。

关键词

引用

@article{arxiv.1808.03255,
  title  = {Critical fluctuations and slowing down of chaos},
  author = {Moupriya Das and Jason R. Green},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1808.03255},
  year   = {2020}
}

备注

6 pages, 3 figures