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粒子在随机介质中确定性运动的自限制轨迹

数学物理 2015-07-28 v1 math.MP

摘要

我们研究粒子在二维蜂窝状晶格上的运动,其格点被右旋或左旋旋转子随机占据,这些旋转子根据确定性规则将粒子速度向右或向左旋转。在我们考虑的模型中,每个散射体初始以概率 p[0,1]p\in[0,1] 被定向为向右。此过程独立进行,因此构成粒子运动介质的散射体初始构型既是独立的也是同分布的。对于 p(0,1)p\in(0,1),我们证明当粒子穿过晶格时,它会产生一些反射结构。这些结构最终\emph{限制}了粒子的运动,使其具有周期性轨迹。当 pp 趋近于 0 或 1,且介质变得越来越均匀时,粒子的动力学经历从不连续的跃变,从此种自限制的周期运动转变为自回避运动,此时粒子远离其初始位置的轨迹为自回避行走。此外,我们证明对于 p(0,1)p\in(0,1) 观察到的周期性动力学即使在散射体初始构型不同分布时也能持续。进一步地,我们证明如果这些取向不是独立选择的,这可能极大地改变粒子的运动,使其表现出非周期性行为。

关键词

引用

@article{arxiv.1507.07133,
  title  = {Self-Limiting Trajectories of a Particle Moving Deterministically in a Random Medium},
  author = {Benjamin Webb and E. G. D. Cohen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1507.07133},
  year   = {2015}
}

备注

35 pages, 14 figures