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Kolmogorov-Anold-Moser定理


Kolmogorov(1954)概述的一个定理,随后在20世纪60年代由Arnol’d(1963)和Moser(1962;Tabor 1989,第105页)证明。它提供了条件在其中混乱在范围上受到限制。莫瑟1962年证明有效期扭曲贴图

θ^'=θ+2pif(I)+g(θ,I)
(1)
我^'=I+f(θ,I)。
(2)

Arnol’d(1963)给出了哈密顿系统的证明

 H=H_0(I)+εH_1(I。
(3)

原始定理需要扰动ε~10^(-48),尽管这一点自那时以来一直很重要增加。需要阿诺尔的证明C^信息需要Moser的原始证明C^(333)随后,Moser的版本被简化为C^6号,然后C^(2+ε),尽管反例是众所周知的抄送2KAM定理适用的条件是:

1.小扰动,

2.平滑扰动,以及

3.足够不合理地图绕组编号.

Moser考虑了可积哈密顿函数H_0(H_0)用一个圆环体 T_0(T_0)和频率集欧米茄具有不可公度的频率矢量欧米茄^*(即。,欧米伽·克=0为所有人整数 k i i).H_0(H_0)被某些周期函数扰动氢-1KAM定理指出,如果H_1足够小,那么几乎每个欧米茄^*存在一个不变量圆环体 T(Ω^*)扰动系统的T(Ω^*)“接近”T_0(Ω^*)此外托里岛 T(Ω^*)形成一组积极的补码具有趋向于零的度量|H_1|->0KAM定理的一个有用的解释是,“对于足够小的扰动,几乎所有托里岛(不包括那些具有有理频率向量的)被保留。“定理如此明确不包括托里岛合理相关的频率是,n-1个表格的条件

 Ω·k=0。
(4)

这些托里岛被扰动破坏了。对于具有两个自由度,的条件闭合轨道是

 σ=(ω1)/(ω2)=r/s。
(5)

对于准周期的 地图轨道,西格玛不合理的.KAM公司表明保存的托里满足非理性条件

 |(ω_1)/(ω_2)-r/s|>(K(ε))/(s^(2.5))
(6)

为所有人第页秒,尽管对此知之甚少K(ε).

KAM定理打破了经典摄动理论中小除数问题的僵局,为理解混乱。对于哈密顿的系统,的等能量非简并条件

 |(部分^2H_0)/(部分I_jpartialI_j)|=0
(7)

保证保持大多数不变量托里岛在小扰动下ε<<1.阿诺尔版本指出

 |sum_(k=1)^nm_komega_k|>k(ε)
(8)

为所有人Z中的_k。这个条件的限制性比莫瑟条件小,所以排除的点较少。


另请参见

混乱,哈密顿体系,准周期函数,圆环体

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阿诺尔,V.I。a.N.Kolmogorov关于条件周期运动在小扰动下保持性定理的证明哈密顿量。"Uspehi Mat.Nauk公司 18, 13-40, 1963.科尔莫戈罗夫,答:N。“关于小变化条件周期运动的守恒在哈密尔顿函数中。"多克。阿卡德。诺克SSSR 98, 527-530, 1954.莫瑟,J.“关于环的面积保持映射的不变曲线”纳克里斯。阿卡德。威斯。哥廷根数学-物理。Kl.二, 1-20, 1962.塔博尔,M。混乱以及非线性动力学中的可积性:导论。纽约:威利,1989.

参考Wolfram | Alpha

Kolmogorov-Anold-Moser定理

引用如下:

埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“Kolmogorov-Anold-Moser定理”摘自数学世界--Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/Kolmogorov-Anold-MoserTheorem.html

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