Interested Article - Время Ляпунова
- 2021-12-08
- 1
Время Ляпунова — время, за которое система приводится к полному хаосу . Определяется как число, обратное к наибольшей из экспонент Ляпунова системы . Названо в честь математика А. М. Ляпунова .
Применение
Время Ляпунова отражает пределы предсказуемости системы. Оно определено как время, за которое расстояние между соседними траекториями системы возрастает в e раз. Иногда говорят о возрастании расстояния между траекториями в 2 или в 10 раз, имея при этом в виду потерю одного двоичного или десятичного разряда .
Понятие применяется во многих приложениях теории динамических систем , в особенности в небесной механике , где оно имеет большое значение для вопроса об устойчивости Солнечной системы . Эмпирические оценки времени Ляпунова часто рассматриваются как подверженные неопределённости .
Согласно И. Пригожину , «время Ляпунова позволяет нам ввести внутренний „масштаб времени“ для хаотических систем , то есть интервал времени, в течение которого выражение „две одинаковые“ системы, соответствующие одним и тем же начальным условиям, сохраняет смысл (допускает в определённой мере предсказание). После достаточно продолжительного по сравнению с временем Ляпунова периода эволюции, память о начальном состоянии системы полностью утрачивается: задание начального состояния не позволяет более определить траекторию» .
Примеры
Некоторые примеры оценок времени Ляпунова :
Система | Время Ляпунова |
---|---|
Солнечная система | 12 млн лет |
Орбита Плутона | 20 млн лет |
Наклон оси вращения Марса | 1-5 млн лет |
орбита (36) Аталанта | 4 тыс. лет |
Обращение Гипериона вокруг своей оси | 36 дней |
Химические хаотические осцилляции | 5,4 минуты |
Гидродинамические хаотические осцилляции | 2 секунды |
1 см³ аргона при комнатной температуре | 3,7×10 −11 секунды |
1 см³ аргона в тройной точке | 3,7×10 −16 секунды |
Примечания
- Boris P. Bezruchko, Dmitry A. Smirnov, Extracting Knowledge From Time Series: An Introduction to Nonlinear Empirical Modeling, Springer, 2010, pp. 56—57
- ↑ Pierre Gaspard, Chaos, Scattering and Statistical Mechanics, Cambridge University Press, 2005. p. 7
- G. Tancredi, A. Sánchez, F. ROIG. A comparison between methods to compute Lyapunov Exponents. The Astronomical Journal, 121:1171-1179, 2001 February
- E. Gerlach, On the Numerical Computability of Asteroidal Lyapunov Times, от 7 ноября 2017 на Wayback Machine
- Пригожин И. : [ 7 ноября 2017 ] // msu.ru. — 1995.
- 2021-12-08
- 1