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二维不可积系统中遍历轨迹的距离特征:约化相空间

混沌动力学 2014-01-09 v2

摘要

对于任何给定的混沌流,其基本过程是由流的任意混沌轨迹反复穿越规范庞加莱截面(此处称为 sigma 型确定性点过程)所生成的确定性点过程 (DPP)。本文引入了使用随机点过程模型来描述和理解二维自由度 (2D) 哈密顿系统中 sigma 型 DPP 空间统计特征的思想。在具有遍历分量的二维不可积系统的具体背景下,提出在遍历区域内,描述任何典型 sigma 型 DPP 空间统计特征的相关模型是二维均匀泊松点过程(此处记为 P2)。本文特别关注的是给定 sigma 型 DPP 的(欧几里得)k 近邻距离特征(k=1,2,3,...)。采用二维心形和半圆形蘑菇台球作为通用测试案例,表明典型的样本 sigma 型 DPP 具有与 P2 模型预测一致的 k 近邻距离特征。在严格非遍历区域(即通用哈密顿系统中的混沌区域)预计会观察到对此泊松行为的偏离,但在动力学强烈(但非完全)混沌的情况下,此类偏离被认为可忽略不计。后一主张的有效性在临界能量下的二维 Hénon-Heiles 系统案例中得到了证实。数值实验的结果被置于背景中讨论,并阐述了其对经典混沌和量子混沌的意义。

关键词

引用

@article{arxiv.1312.1978,
  title  = {Distance characteristics of ergodic trajectories in two-dimensional non-integrable systems: Reduced phase space},
  author = {Jamal Sakhr},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1312.1978},
  year   = {2014}
}