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自引力多体系统中的间断混沌与不可确定性

天体物理仪器与方法 2023-08-30 v1 星系天体物理 混沌动力学

摘要

动力学混沌是天体物理多体系统中引力的基本表现。李雅普诺夫指数谱量化了相应的对小扰动的指数响应。这些指数的解析推导对于理解观测系统的稳定性与可预测性至关重要。本文提出一种针对具有偏心且交叉轨道系统的混沌新模型。在此模型中,指数发散并非连续过程,而是由规则间隔的离散事件驱动的、不断增长的线性响应的累积效应,即间断混沌。我们表明,具有间断混沌的长寿命系统可在其寿命内将普朗克长度扰动放大至天文尺度,从而使其在根本上不可确定。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.14803,
  title  = {Punctuated Chaos and Indeterminism in Self-gravitating Many-body Systems},
  author = {Tjarda C. N. Boekholt and Simon F. Portegies Zwart and Douglas C. Heggie},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.14803},
  year   = {2023}
}

备注

Essay written for the Gravity Research Foundation 2023 Awards for Essays on Gravitation (Honorable Mention). Accepted by International Journal of Modern Physics D