Математические модели хаотических физических систем

Мы начнем с обзора экспериментально установленных критериев для конкретных физических систем и математических моделей, в которых возникают хаотические колебаний (разд. 3.2). Эти критерии были установлены с помощью физических и численных экспериментов. Мы рассматриваем такие случаи по двум причинам. Во-первых, для того, кто делает первые шаги в излучении хаотических колебаний, полезно ознакомиться с несколькими системами, допускающими хаотическое поведение, и выяснить, при каких условиях возникает хаос. Такие простые случаи позволяют разобраться в условиях возникновения хаоса в более сложных системах. Во-вторых, при разработке теоретических критериев важно иметь некий тест для сравнения теории с экспериментом. [c.161]

Поиск теоретических критериев для определения того, при каком наборе условий данная динамическая система войдет в хаотический режим, до сих пор велись лишь в каждом конкретном случае отдельно. Это означает, что теоретики в основном придерживались следующей стратегии они находили критерии для конкретных математических моделей и затем, используя эти модели в качестве аналогов или парадигм, пытались сделать какие-то выводы относительно того когда более общие или более сложные физические системы становятся непредсказуемыми. Примером такого рода может служить последовательность бифуркаций удвоения периода. [c.170]

Следует заметить, что в некоторых физических системах при разных значениях параметров можно наблюдать все три типа предхаотических колебаний и даже больше. Преимущество отождествления конкретной структуры предхаотического движения с одной из этих классических моделей заключается в том, что каждая из них подробно исследована математически, а это может помочь лучше понять изучаемое хаотическое физическое явление. [c.69]

Эта ситуация служит примером известной проблемы в нелинейной динамике. Стремление немедленно объяснить хаотичность динамики нелинейной системы вызывает соблазн построить математическую модель, которая повторяет классические парадигмы хаоса в гораздо большей степени, чем сама физика системы. Это было простительно во время первых открытий и исследований. Но со взрослением нелинейной динамики следует больше внимание обращать на математические и физические основы изучаемых явлений Новые объяснения хаотических явлений могут быть приняты только в том случае, если они проясняют связь физических законов (например, законов Ньютона и уравнений Максвелла) и математических моделей. [c.112]

Хаос световых волн. В физической литературе опубликовано множество работ, посвященных хаотическому поведению лазерных систем, а также хаотическому распространению света в нелинейных оптических устройствах. Подробный обзор хаоса в оптических системах сделали Харрисон и Бисвас [60]. Причиной нелинейности в простейшей лазерной системе является ее попеременное нахождение на одном из по меньшей мере двух энергетических уровней. Самая простая математическая модель подобной системы состоит из трех уравнений первого порядка для электрического поля в активной области, степени неравновесности заселенности уровней и индуцированной атомной поляризации. Структура этих уравнений, называемых уравнениями Максвелла—Блоха, подобна структуре уравнений Лоренца (3.2.3), обсуждавшихся в гл. I и 3. Хаотические явления в лазерах наблюдались как в автономном режиме, так и при внешней модуляции. [c.125]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...