ВУЗ:
Составители:
В [20] сделано несколько полезных замечаний. 
1. Сказанное относится к любой траектории, независимо от начальных 
условий. Это значит, что неустойчива любая траектория в этой модели, или, 
другими словами, в задаче о бильярде любая траектория может считаться се-
паратрисой.  Здесь  мы  имеем  дело  с  неустойчивостью  особого  рода — гло-
бальной неустойчивостью. 
 2. Число шаров в
 задаче существенной роли не играет. Глобальная не-
устойчивость имеет место, даже когда существует всего один шар в плоском 
бильярде,  если  хотя  бы  одна  из  стенок  его  выпукла  внутрь.  Такая  система 
представлена на рис. 4,б и называется бильярдом Синая. В этой задаче фазо-
вое пространство имеет четыре измерения (две координаты и 
две скорости). 
Траектория  шара  в  обычном  понимании  в  этом  случае  представляет  собой 
проекцию фазовой траектории изображающей точки на обычное пространст-
во. 
 3. Глобальная неустойчивость приводит к тому, что поведение системы 
становится  хаотическим  и  все  доступное  фазовое  пространство  заполняется 
равномерно. Такие системы по предложению А.Н. Колмогорова называются 
перемешивающимися (или  К-системами). 
В  них  приобретает  новый  смысл 
понятие энтропии как меры неустойчивости. Симметрия по отношению к об-
ращению времени в таких системах нарушается, и возникает необратимость 
опять-таки в связи с глобальной неустойчивостью. 
 4. В задаче о бильярде радиус взаимодействия имеет четкий смысл — 
это  удвоенный  радиус  шаров  
r .  Если  расстояние  между  центрами  шаров 
больше  2r  — силы отсутствуют, если расстояние меньше — сила бесконеч-
на. В реальных молекулах зависимость силы взаимодействия более плавная. 
Тем  не  менее,  можно  ввести  эффективный  радиус,  если  сила  обратно  про-
порциональна,  например,  кубу  расстояния (или  зависит  от  него  еще  более 
резко).  В  этом  случае  можно  считать, 
что  в  формуле  для  l   величина 
r
 — 
эффективный радиус. В случае, когда сила обратно пропорциональна квадра-
ту  расстояния,  эффективный  радиус  формально  оказывается  бесконечным. 
Говорят, что такие силы дальнодействующие. Именно таковы силы гравита-
ционного и электростатического взаимодействия. 
  Полагая  
r
® Ґ
, видим, что   0l ®. Это значит, что при дальнодейст-
вующих  силах  глобальная  неустойчивость  отсутствует.  Правда,  отсюда  не 
следует,  что  система  конечного  числа  точечных  зарядов  или  масс (более 
двух)  устойчива:  в  электростатике  известна  теорема  Ирншоу,  в  неинтегри-
руемой задаче 3 (и более) тел, подверженных гравитационному взаимодейст-
вию, также проблема устойчивости на достаточно больших 
временах может 
быть принципиальной. 
     В [20] сделано несколько полезных замечаний.
     1. Сказанное относится к любой траектории, независимо от начальных
условий. Это значит, что неустойчива любая траектория в этой модели, или,
другими словами, в задаче о бильярде любая траектория может считаться се-
паратрисой. Здесь мы имеем дело с неустойчивостью особого рода — гло-
бальной неустойчивостью.
      2. Число шаров в задаче существенной роли не играет. Глобальная не-
устойчивость имеет место, даже когда существует всего один шар в плоском
бильярде, если хотя бы одна из стенок его выпукла внутрь. Такая система
представлена на рис. 4,б и называется бильярдом Синая. В этой задаче фазо-
вое пространство имеет четыре измерения (две координаты и две скорости).
Траектория шара в обычном понимании в этом случае представляет собой
проекцию фазовой траектории изображающей точки на обычное пространст-
во.
      3. Глобальная неустойчивость приводит к тому, что поведение системы
становится хаотическим и все доступное фазовое пространство заполняется
равномерно. Такие системы по предложению А.Н. Колмогорова называются
перемешивающимися (или К-системами). В них приобретает новый смысл
понятие энтропии как меры неустойчивости. Симметрия по отношению к об-
ращению времени в таких системах нарушается, и возникает необратимость
опять-таки в связи с глобальной неустойчивостью.
      4. В задаче о бильярде радиус взаимодействия имеет четкий смысл —
это удвоенный радиус шаров r . Если расстояние между центрами шаров
больше 2r — силы отсутствуют, если расстояние меньше — сила бесконеч-
на. В реальных молекулах зависимость силы взаимодействия более плавная.
Тем не менее, можно ввести эффективный радиус, если сила обратно про-
порциональна, например, кубу расстояния (или зависит от него еще более
резко). В этом случае можно считать, что в формуле для l величина r —
эффективный радиус. В случае, когда сила обратно пропорциональна квадра-
ту расстояния, эффективный радиус формально оказывается бесконечным.
Говорят, что такие силы дальнодействующие. Именно таковы силы гравита-
ционного и электростатического взаимодействия.
      Полагая r ® Ґ , видим, что l ® 0 . Это значит, что при дальнодейст-
вующих силах глобальная неустойчивость отсутствует. Правда, отсюда не
следует, что система конечного числа точечных зарядов или масс (более
двух) устойчива: в электростатике известна теорема Ирншоу, в неинтегри-
руемой задаче 3 (и более) тел, подверженных гравитационному взаимодейст-
вию, также проблема устойчивости на достаточно больших временах может
быть принципиальной.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- …
- следующая ›
- последняя »
