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内禀噪声对立方自催化反应扩散系统的影响

统计力学 2014-06-24 v1

摘要

从我们近期对自催化反应扩散化学系统模型的化学主方程推导出发,该系统的反应为 U+2Vλ0 3V;U+2V {\stackrel {\lambda_0}{\rightarrow}}~ 3 V ;Vμ PV {\stackrel {\mu}{\rightarrow}}~PUν QU {\stackrel {\nu}{\rightarrow}}~ Q,我们确定了内禀噪声对其动量空间中动力学参数和化学浓度行为的影响。我们证明,内禀噪声诱导了 nnn \rightarrow n 分子相互作用过程(其中 n4n \geq 4),这里 nn 为参与反应的 UUVV 类型分子数。反应速率的动量依赖性是由以下事实驱动的:自催化反应(非弹性散射)通过任意数量的中间弹性散射的存在而被重整化,这也可以解释为三体复合态 σ=ϕuϕv2\sigma = \phi_u \phi_v^2 的产生及随后衰变,其中 ϕi\phi_i 对应于代表 UUVV 密度的场。最后,我们讨论了将 σ\sigma 表示为具有自身动力学参数的复合粒子或基本粒子(分子)之间的差异。在一维情况下,我们发现尽管它们在短时空尺度、高动量(UV)极限下表现出显著不同的行为,但在大时空尺度、低动量(IR)机制下它们是形式上等价的。另一方面,在二维及更高维度中,由于涨落效应,无法通过实验区分基本 σ\sigma 和复合 σ\sigma。因此,在此机制下 σ\sigma 表现为独立实体,表明它可以被有效地视为独立的化学物种。

关键词

引用

@article{arxiv.1406.2354,
  title  = {Effects of intrinsic noise on a cubic autocatalytic reaction diffusion system},
  author = {Fred Cooper and Gourab Ghoshal and Juan Pérez-Mercader},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1406.2354},
  year   = {2014}
}

备注

12 pages, 5 figures