噪声激活封闭哈密顿系统中的逃逸现象
混沌动力学
2021-11-17 v1
摘要
在这篇手稿中,我们展示了封闭哈密顿系统中出现的一种噪声激活逃逸现象。由于噪声产生的能量涨落,等势曲线打开,粒子最终可以在有限时间内逃逸。这种动力学行为的剧烈变化将有界运动转变为一个混沌散射问题。我们通过平均逃逸时间、概率盆域和平均逃逸时间分布来分析逃逸动力学。我们发现,散射的主要特征与含噪声的开放哈密顿系统的情况不同。特别是,在哈密顿系统中普遍存在的噪声增强捕获效应,在逃逸过程中并不起主要作用。另一方面,我们的主要发现之一揭示了随着噪声增强,平均逃逸时间的演化会发生一个转变。这个转变将两个由不同代数标度律表征的不同区域分开。我们提供了强有力的数值证据,表明KAM岛的粘性被完全破坏是标度律变化的关键原因。这项研究开启了利用含噪声的封闭哈密顿系统来建模混沌散射问题的可能性。因此,我们预期其在多个物理学领域具有潜在应用,例如天体力学和天体物理学等。
引用
@article{arxiv.2110.07284,
title = {Noise activates escapes in closed Hamiltonian systems},
author = {Alexandre R. Nieto and Jesus M. Seoane and Miguel A. F. Sanjuan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.07284},
year = {2021}
}
备注
22 pages, 10 figures