Klasický a kvantový chaos

Podobné dokumenty
Singulární charakter klasické limity

1. Určíme definiční obor funkce, její nulové body a intervaly, v nichž je funkce kladná nebo záporná.

4. PRŮBĚH FUNKCE. = f(x) načrtnout.

I. MECHANIKA 8. Pružnost

základní pojmy základní pojmy teorie základní pojmy teorie základní pojmy teorie základní pojmy teorie

Úvod do fyziky plazmatu

4.3.2 Vlastní a příměsové polovodiče

3.3. Derivace základních elementárních a elementárních funkcí

INTERGRÁLNÍ POČET. PRIMITIVNÍ FUNKCE (neurčitý integrál)

Příběh atomového jádra

STUDIUM DEFORMAČNÍCH ODPORŮ OCELÍ VYSOKORYCHLOSTNÍM VÁLCOVÁNÍM ZA TEPLA

KIRSTEN BIEDERMANNOVÁ ANDERS FLORÉN PHILIPPE JEANJACQUOT DIONYSIS KONSTANTINOU CORINA TOMAOVÁ TLAKEM POD

Metody ešení. Metody ešení

Seznámíte se s pojmem primitivní funkce a neurčitý integrál funkce jedné proměnné.

Polarizací v podstatě rozumíme skutečnost, že plně respektujeme vektorový charakter veličin E, H, D, B. Rovinnou vlnu šířící se ve směru z

INSTITUT FYZIKY VŠB-TU OSTRAVA NÁZEV PRÁCE

Rentgenová strukturní analýza

Jaký vliv na tvar elipsy má rozdíl mezi délkou provázku mezi body přichycení a vzdáleností těchto bodů.

11. AGREGÁTNÍ NABÍDKA A PHILLIPSOVA KŘIVKA. slide 0

Symetrie a chaos v mnohočásticových systémech

L HOSPITALOVO PRAVIDLO

FYZIKA 3. ROČNÍK. Nestacionární magnetické pole. Magnetický indukční tok. Elektromagnetická indukce. π Φ = 0. - magnetické pole, které se s časem mění

MA1: Cvičné příklady funkce: D(f) a vlastnosti, limity

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Měrný náboj elektronu

hledané funkce y jedné proměnné.

MAKROSVĚT ~ FYZIKA MAKROSVĚTA (KLASICKÁ) FYZIKA

{ } ( ) ( ) ( ) ( ) r 6.42 Urč ete mohutnost a energii impulsu

Úloha č. 11. H0 e. (4) tzv. Stefanův - Bo1tzmannův zákon a 2. H λ dλ (5)

Otázka č.3 Veličiny používané pro kvantifikaci elektromagnetického pole

10. AGREGÁTNÍ NABÍDKA A PHILLIPSOVA KŘIVKA. slide 1

PENOS ENERGIE ELEKTROMAGNETICKÝM VLNNÍM

Příklady z kvantové mechaniky k domácímu počítání

IMITANČNÍ POPIS SPÍNANÝCH OBVODŮ

SPOLUPRÁCE SBĚRAČE S TRAKČNÍM VEDENÍM

Klasický svět. Přednáška 5, Pavel Cejnar. Principy kvantové fyziky. Ústav částicové a jaderné fyziky MFF UK

MATEMATIKA II V PŘÍKLADECH

Electron Density. One-el. Functions. Traditional Ab initio. Model of independent electrons. Electron correlation neglected

Úvod do fyziky plazmatu

Vlny v plazmatu. Lineární vlny - malá porucha určitého v čase i prostoru pomalu proměnného stavu

chaosu Od motýlích křídel ke kvantovému Pavel Cejnar Brno 2016 Ústav částicové a jaderné fyziky Matematicko-fyzikální fakulta UK Praha

Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích. Katedra fyziky. Modely atomu. Vypracovala: Berounová Zuzana M-F/SŠ

, je vhodná veličina jak pro studium vyzařování energie z libovolného zdroje, tak i pro popis dopadu energie na hmotné objekty:

6 Elektronový spin. 6.1 Pojem spinu

část 8. (rough draft version)

Fyzikální podstata fotovoltaické přeměny solární energie

1 ) 3, a 5 6 b ( 4. x+2 x, b) f(x)= sin 3x = 3 sin x 4 sin 3 x ] (užijte vzorce: sin(α + β), sin 2x a cos 2x) f 1 : y = x 1. f 1 : y = 3 + ln x 1

Kvantové provázání. Pavel Cejnar ÚČJF MFF UK Praha

ε, budeme nazývat okolím bodu (čísla) x

Dynamika systémů s proměnnou hmotností. Vojtěch Patočka Univerzita Karlova - MFF

SP2 01 Charakteristické funkce

Fyzikální praktikum FJFI ČVUT v Praze

F=F r1 +F r2 -Fl 1 = -F r2 (l 1 +l 2 )

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

M ě ř e n í o d p o r u r e z i s t o r ů

5.2. Určitý integrál Definice a vlastnosti

Vliv prostupů tepla mezi byty na spravedlivost rozúčtování nákladů na vytápění

Zjednodušený výpočet tranzistorového zesilovače

Časopis pro pěstování matematiky

Lekce 4 Statistická termodynamika

Příklady z teoretické mechaniky pro domácí počítání

Fyzika IV. g( ) Vibrace jader atomů v krystalové mříži

Přednáška 11 Od chaosu ke komplexitě všechnofyzika

3.10. Magnetické vlastnosti látek

Trivium z optiky Fotometrie

Vlny v plazmatu. Lineární vlny - malá porucha určitého stacionárního konstantního nebo v čase a/nebo v prostoru pomalu proměnného stavu

Fyzika IV. -ezv -e(z-zv) kov: valenční elektrony vodivostní elektrony. Elektronová struktura pevných látek model volných elektronů

Přijímací zkoušky do NMS 2013 MATEMATIKA, zadání A,

Výkonová elektronika Výkonové polovodičové spínací součástky BVEL

Navazující magisterské studium MATEMATIKA 2016 zadání A str.1 Z uvedených odpovědí je vždy

I a II. Kvantová mechanika. JSF094 Akademický rok

Radiometrie a fotometrie. Veličina Jednotka Značka. svítivost candela cd

Demonstrace skládání barev

Funkce hustoty pravděpodobnosti této veličiny je. Pro obecný počet stupňů volnosti je náhodná veličina

pravou absorpcí - pohlcené záření zvýší vnitřní energii molekul systému a přemění se v teplo Lambertův-Beerův zákon: I = I

Zajímavé vlastnosti sluneční atmosféry: magnetická a rychlostní pole

02 Systémy a jejich popis v časové a frekvenční oblasti

1. Limita funkce - výpočty, užití

Fyzika IV Dynamika jader v molekulách


Vibrace atomů v mřížce, tepelná kapacita pevných látek

MATEMATIKA II V PŘÍKLADECH

4. Tažené a tlačené pruty, stabilita prutů Tažené pruty, tlačené pruty, stabilita prutů.

Kvaterniony P ipome me, ºe kvaterniony jsou ty dimenzionální algebra K nad reálnými ísly generovaná prvky {1, l, j, k}, které spl ují

Anihilace pozitronů v pevných látkách

KINETICKÁ TEORIE PLYNŮ

INOVACE PŘEDNÁŠEK KURZU Fyzikální chemie, KCH/P401

VYSOKÉ UČE Í TECH ICKÉ V BR Ě BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

41 Absorpce světla ÚKOL TEORIE

2. Frekvenční a přechodové charakteristiky

5. kapitola: Vysokofrekvenční zesilovače (rozšířená osnova)

0.1 reseny priklad 4. z

Zadání témat. Řešení témat. Zadání úloh. Úloha 3.3 Baterie na β-radioaktivitu (5b) Téma5 Fontány. Téma 1 Pravidelné mnohostěny

Atom vodíku. Nejjednodušší soustava: p + e Řešitelná exaktně. Kulová symetrie. Potenciální energie mezi p + e. e =

Aktivita. Curie (Ci) = rozp.s Ci aktivita 1g 226 Ra (a, T 1/2 = 1600 let) počet rozpadů za jednotku času

, je vhodná veličina i pro studium vyzařování energie z libovolného zdroje a také i pro popis dopadu energie na hmotné objekty:

Příklady na testy předmětu Seminář z matematiky pro studenty fakulty strojní TUL.

2 e W/(m2 K) (2 e) = (1 0.85)(1 0.2) = Pro jednu emisivitu 0.85 a druhou 0.1 je koeficient daný emisivitami

Ing. Ondrej Panák, Katedra polygrafie a fotofyziky, Fakulta chemicko-technologická, Univerzita Pardubice

Transkript:

Klasický a kvantový chaos Pavl Cjnar Ústav částicové a jadrné fyziky MFF UK Praha cjnar @ ipnp.troja.mff.cuni.cz 7.4. 20, fi/fy sminář MFF UK

Fyzika. druhu ( kódování ) složité chování jdnoduché rovnic

r r B r rot E div D r t r r D r r rot H + j divb 0 t

Fyzika 2. druhu ( dkódování ) jdnoduché rovnic složité chování

Mandlbrotova množina Posloupnost komplních čísl z z n ( ) 2 z c n + n +, c C z z z z M 0 2 3 c c 2 ( 2 c + c) L + c 2 + c Dfinic: Mandlbrotova množina j množina všch hodnot c, pro něž j posloupnost omzná ( < for n fi ). z n

Klasický chaos

Např. turbulnc Až potkám Boha, budu mít dvě otázky: Proč rlativita? A proč turbulnc? A věřím, ž na tu první by mohl mít odpověď. Wrnr Hisnbr (90976) Klasická fyzika j sic dtrministická, al něktré jvy s prakticky ndají přdvídat.

nbo počasí! Edward Lornz, 960: Znovuobjvní chaosu při numrických simulacích atmosfrické dynamiky Citlivá závislost na počátčních podmínkách Efkt motýlích křídl

Vysvětlní chaosu Trajktori tok v fázovém prostoru izolovaný (hamiltonovský) systém analo nstlačitlné kapaliny objm buňky s zachovává, al jjí tvar s můž stávat vlmi složitý Důsldk: ponnciální vzdalování trajktorií v něktrých směrch Lyapunovovy ponnty citlivá závislost na počátční poloz+hybnosti t

Intrabilní vrsus nintrabilní systémy (skoro žádný) (skoro všchny) Dfinic: Systém o f stupních volnosti j intrabilní, pokud istuj právě f nzávislých intrálů pohybu, ktré jsou v involuci. { H, I } 0 i, { I i, I i j } 0 Poissonova závorka K f { A, B} i ( ) A B B A p i i p i i

Intrabilní vrsus nintrabilní systémy KAM Kolmoorov 954 Arnold 963 Mosr 962

Vizualizac chaosu Poincarého mapa: řz fázovým prostorm, zobrazují s průsčíky trajktorií s rovinou řzu Pořádk průsčíky tvoří křivky Chaos průsčíky tvoří mlhu Pořádk+Chaos průsčíky tvoří křivky i mlhu hybnost Fázový prostor souřadnic

Vizualizac chaosu Příklad: prstncový biliár Poincarého mapa: řz fázovým prostorm, zobrazují s průsčíky trajktorií s rovinou řzu Pořádk průsčíky tvoří křivky Chaos průsčíky tvoří mlhu Pořádk+Chaos průsčíky tvoří křivky i mlhu koncntrický (uspořádaný) cntrický (chaotický)

Vizualizac chaosu Příklad: atomové jádro I Simulac pohybů jdnotlivých nuklonů v difúzním jadrném potnciálu (jdnočásticovém střdním poli) Arviu t al., Phys. Rv. A 35, 2389 (987) p r Poincarého řz r r

Vizualizac chaosu Simulac kolktivních vibrací jádra Příklad: atomové jádro II P. Cjnar, P. Stránský, Phys. Rv. Ltt. 93, 02502 (2004) P. Stránský, M. Kurian, P. Cjnar, Phys. Rv. C 74, 04306 (2006) ηβ cos γ ξβ sin γ souřadnic popisující dformaci v η dη/dt v ξ dξ/dt zobcněné rychlosti

Kvantový chaos

ih Y & Hˆ Y Erwin Schrödinr (88796)

ih Y & Hˆ Y ) Linarita nistuj p. závislost na počátčních podmínkách Nistuj kvantový chaos? 2) Kvazipriodicita nní možné p. vzdalování trajktorií nastává kvantové potlační chaosu Nistuj klasický chaos? Erwin Schrödinr (88796)

Hyprion τ(chaos) 00 dní τ(potlační) 37 lt τ(dkohrnc) 0 53 s

Intrmzzo obcná spciální Tori O Tori S Paramtr d : ( d fi 0) ( O fi S) O S h fi 0 Pitr Brul starší (+569) Vlké ryby jdí malé ryby (556)

http://www.phy.bris.ac.uk/popl/brry_mv/

h 0 0 2mV a V E Příklad: tunlový jv ) ( sin ) ( sinh 2 ) ( 4 2 ) ( 4 + + T ( ) 2 sinh Klasická limita: fi fi 0 h Transmisní pravděpodobnost:

h 0 0 2mV a V E ) ( sin ) ( sinh 2 ) ( 4 2 ) ( 4 + + T ( ) 2 sinh fi fi 0 h 2 Příklad: tunlový jv Klasická limita: Transmisní pravděpodobnost:

h 0 0 2mV a V E ) ( sin ) ( sinh 2 ) ( 4 2 ) ( 4 + + T ( ) 2 sinh fi fi 0 h 3 Příklad: tunlový jv Klasická limita: Transmisní pravděpodobnost:

h 0 0 2mV a V E ) ( sin ) ( sinh 2 ) ( 4 2 ) ( 4 + + T ( ) 2 sinh fi fi 0 h 4 Příklad: tunlový jv Klasická limita: Transmisní pravděpodobnost:

h 0 0 2mV a V E ) ( sin ) ( sinh 2 ) ( 4 2 ) ( 4 + + T ( ) 2 sinh fi fi 0 h 5 Funkc T(ε) nmá limitu γ Příklad: tunlový jv Klasická limita: Transmisní pravděpodobnost:

Kvantová chaoloi Chaos v kvantové fyzic nní jv, al spíš disciplína studující pomzí mzi klasickou a kvantovou fyzikou. Jd o to, do jakých kvantových vlastností systému s promítn rularita / chaoticita klasické dynamiky. Thr is no quantum chaos in th sns of ponntial snsitivity to initial conditions, but thr ar svral novl quantum phnomna which rflct th prsnc of classical chaos. M. Brry, Proc. R. Soc. Lond. A 43, 83 (987)

Bohiasova hypotéza krátkodosahové korlac v spktrch (984) Poissonovo rozdělní Winrovo rozdělní P P s P 2 p 4 s s s Rozdělní vzdálností d sousdních nr. hladin v jdnotkách střdní vzdálnosti d 0 d d 0 d po unfoldinu spktra s stjnými kvantovými čísly ) Winrova statistika: spktra chaotických systémů (navíc časově rvrsibilních) 2) Poissonova statistika: spktra typických rulárních systémů

Bohiasova hypotéza krátkodosahové korlac v spktrch (984) Winr Jadrný soubor hladin (data) ) Winrova statistika: spktra chaotických systémů (navíc časově rvrsibilních) 2) Poissonova statistika: spktra typických rulárních systémů

Bohiasova hypotéza krátkodosahové korlac v spktrch (984) Jadrné vibrační stavy (tori) P. Stránský, P. Hruška, P. Cjnar, Phys. Rv. E 79, 049202 (2009) P. Stránský, P. Hruška, P. Cjnar, Phys. Rv. E 79, 06620 (2009) Rlativní objm fázového prostoru s rulární dynamikou Poisson (ω0) Winr (ω) w «f r Brodyho rozdělní (973) w+ w a w s w+ P s ( 2 w+ a w G w+ ) různé kvantové vrz kolktivního modlu

Vizualizac kvantového chaosu Mtoda Prsovy mřížky A. Prs, Phys. Rv. Ltt. 53, 7 (984) Jadrné vibrační stavy (tori) P. Stránský, P. Hruška, P. Cjnar, Phys. Rv. E 79, 049202 (2009) P. Stránský, P. Hruška, P. Cjnar, Phys. Rv. E 79, 06620 (2009) pořádk < P > mírný chaos E

P. Stránský, P. Hruška, P. Cjnar, Phys. Rv. E 79, 049202 (2009) P. Stránský, P. Hruška, P. Cjnar, Phys. Rv. E 79, 06620 (2009) Jadrné vibrační stavy (tori) Vizualizac kvantového chaosu Mtoda Prsovy mřížky A. Prs, Phys. Rv. Ltt. 53, 7 (984) téměř úplný chaos

Mystérium: Rimannova zta funkc zavdna L. Eulrm prvočísla G.F.B. Rimann (826866) Rimannova hypotéza: Všchny body ς(s) 0 v komplní rovině s kromě s 2, 4, 6, lží na přímc s ½ +iy. Důlžité důsldky v torii (prvo)čísl a clé matmatic ς Numrické výsldky v souladu s RH, al jjí důkaz nní znám. rlativní čtnost Statistika nul přsně souhlasí s GUE. Zdá s, ž zta funkc nějak souvisí s kvantovým chaosm.?????? y normalizovaná vzdálnost nul

Sphairos & Chaos in Atomic Nucli http://wwwucjf.troja.mff.cuni.cz/~omtric/ Podl Empdokla (cca.490430 př.n.l.) s rálný svět (Cosmos) rodí střtm světa dokonalého pořádku (Sphairos) s světm naprostého npořádku (Chaos). Poděkování: Pavl Stránský, Michal Mack