动力学图灵不稳定与色活涡湍动中的谱发展

从混沌背景中自发出现有序结构是活性生物群体的特征之一。我们通过模拟由极化手性活性代理人通过库尔莫萨相互作用所构成的ensemble来研究这种自组织。我们证明系统从混沌向活性湍动的转变以量化环形相位电流和相干聚类为特征，且该转变严格由动力学图灵不稳定所支配。通过推导该模型的连续动力学理论，我们识别出局部相位锁定与活性代理人运动性之间的竞争决定了临界结构波数。不稳定性随后驱动系统进入一种形成的、活性湍动状态，其在谱密度中表现出稳定、稳健的幂律，这暗示普适性并与广泛的湍动现象观察结果一致。我们的结果填补了离散chimera态与连续流体湍动之间的鸿沟，表明活性湍动的统计尺度律可从基本的动力学不稳定准则中产生。