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牛顿与相对论混沌散射中的遍历衰减律

混沌动力学 2021-11-24 v1

摘要

在开放哈密顿系统中,从相空间有界区域按指数衰减律逃逸通常与该区域内双曲动力学的存在相关。此外,基于遍历假设的指数衰减律被用于描述这些系统中的逃逸。然而,我们揭示出支配双曲动力学的集合(通常称为混沌鞍)的存在,使遍历性假设失效。对于范式Hénon-Heiles系统,我们运用理论与数值论证表明,无论KAM环是否存在,逃逸动力学都是非遍历的,因为混沌鞍——轨迹在永远逃逸前更可能耗费有限时间在其附近演化——并未完全铺展于能量壳层上。鉴于此,我们对开放哈密顿系统中的遍历性给出澄清性讨论,并探讨遍历衰减律在描述此类系统逃逸时的局限性。最后,我们在遍历性假设下推导相对论 regime 中惯性系与非惯性系的新衰减律,并提出描述开放哈密顿系统逃逸律的另一种思路。

关键词

引用

@article{arxiv.2108.00186,
  title  = {Ergodic decay laws in Newtonian and relativistic chaotic scattering},
  author = {Diego S. Fernández and Álvaro G. López and Jesús M. Seoane and Miguel A. F. Sanjuán},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.00186},
  year   = {2021}
}

备注

Manuscript accepted by Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, 28 pages, 10 figures