耗散混沌的动力学与热力学起源
统计力学
2020-01-07 v1
摘要
混沌通常指对初值的敏感性,其中非线性起关键作用。除这一数学描述外,对混沌潜在物理起源的理解仍不十分清晰。本文从非平衡动力学视角研究耗散混沌。尽管洛伦兹最初从非平衡大气中发现混沌,传统混沌理论并未充分探讨此问题。我们发现,作为细致平衡破缺程度的非平衡性,可由状态空间中稳态概率流的出现来量化。我们揭示,诸如洛伦兹吸引子之类的耗散混沌的起始与终止的动力学起源,源于此类非平衡流的突然出现与消失。我们还揭示,由熵产生率所量化的与该流相关的耗散,给出了耗散混沌的热力学起源。由该流与熵产生率所表征的非平衡程度的急剧变化,也为耗散混沌的起始与终止提供了替代的定量指标。
引用
@article{arxiv.2001.01571,
title = {The dynamical and thermodynamical origin of dissipative chaos},
author = {Feng Zhang and Liufang Xu and Jin Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.01571},
year = {2020}
}