Ученые нашли новый вид хаоса
Майк Джеффри из Бристольского университета обнаружил у реальных физических систем новый тип хаоса, который он назвал недетерминистским. Статья ученого появилась в журнале Physiscal Review Letters, а ее краткое изложение приводит Physical Review Focus.
В рамках исследования Джеффри изучал динамические системы с разрывными производными по времени - такие системы естественным образом возникают на практике, например, при описании работы сверхпроводящего резонатора, который используют для высокоточной регистрации квантовых феноменов. Ученого интересовало поведение систем в ситуации, когда значения ее параметров близки к "разрывным". Для резонатора - это критическая температура Tc, ниже которой наступает сверхпроводимость.
Оказалось, что даже если параметры системы не достигают таких значений (при которых она по сути просто перестает подчиняться описывающим ее уравнениям), а просто колеблются в окрестности, в ней могут наблюдаться катастрофические эффекты и она начинает вести себя случайно. При этом, например, в теории хаоса система называется хаотической, если при малых изменениях начальных значений, поведение системы меняется в некотором смысле принципиально, однако, оно остается детерминистским, то есть предсказуемым.
На примере сверхпроводящего резонатора Джеффри удалось показать, что случайным образом начинает вести себя температура и ток в устройстве - в частности периодические колебания могут сменяться моментами "тишины" и наоборот.
По словам самого ученого, подобное поведение абстрактных динамических систем не является сюрпризом для специалистов, поскольку при "плохих" значениях параметров могут происходить самые разнообразные вещи. Главным достижением работы Джеффри называет то, что ему удалось показать, что такое поведение возможно на практике, а не в теории, причем переход к недетерминистскому хаосу может происходить достаточно легко.
|
