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时间周期哈特顿系统中的噪声诱导相空间传输

天体物理学 2007-05-23 v1 混沌动力学

摘要

受周期驱动的三维势 V(x^i,t)=[1+m_0 sin(omega t) V_0(x^i)] 的轨道自然分为两类:规则轨道和混沌轨道,二者之间似乎不可能发生转换。混沌轨道又分为两类,似乎被熵势垒分隔:一种是“黏性”轨道段,锁定于驱动频率,表现出很小的系统能量扩散;另一种是“狂野”混沌段,未被如此锁定,可出现显著的能量扩散。关注点在于不同轨道类型的相对丰度以及从黏性到狂野混沌轨道之间的转换率如何取决于�幅 m_0,以及这些量量能否被弱摩擦和/或噪声以及驱动频率的伪随机变化所改变,这里将驱动频率的随机变化理想化为一个常数自相关时间 t_c 的 Ornstein-Uhlenbeck 过程。当在无扰动情况下既存在大量规则轨道又存在大量混沌轨道时,弱噪声的主要作用是增加混沌轨道的相对比例。或者,当几乎所有轨道都是混沌的时,噪声主要起到加速从黏性到狂野混沌行为转换的作用。摩擦的有无并不重要,噪声的细节似乎 largely 不重要。特别是,�幅依赖仅为弱的,大约是对数依赖,添加噪声和乘积噪声通常几乎产生相同的效果。相比之下,允许高频“噪声” omega 变化会削弱驱动效应,降低混沌轨道的相对比例,抑制大尺度能量扩散。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0312434,
  title  = {Noise-Induced Phase Space Transport in Time-Periodic Hamiltonian Systems},
  author = {Balsa Terzic and Henry E. Kandrup},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0312434},
  year   = {2007}
}

备注

15 pages, 15 figures. Submitted to Physical Review E. High resolution version available at http://www.astro.ufl.edu/~bterzic/TK2003c/