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零星的随机性,麦克斯韦的恶魔和庞加莱的重现时间。 (英语) Zbl 1019.37017号

摘要:在完全混沌系统的情况下,Poincaré递归时间的分布是一个指数,其衰减率是Kolmogorov-Sinai(KS)熵。我们讨论了同样的问题,动力学和热力学之间的联系,在零星随机性的情况下,使用曼内维尔图作为这类过程的原型。我们探索了在KS熵意义下,以及在逆幂律情况下,将Poincaré递归时间分布与“热力学”联系起来的可能性。这是一个动态属性G.M.扎斯拉夫斯基【Phys.Today 52,39(1999)】发现,麦克斯韦恶魔效应(Maxwell’s Demon effect)形式下与普通统计力学的显著偏差是由其引起的。我们表明,这种在热力学和动力学之间建立联系的方法仅在强混沌的情况下有效,其中对初始条件的敏感性和Poincaré递推时间的分布都是指数的。在Lévy扩散过程中长时间产生的偶发随机性的情况下,对初始条件的敏感性最初是幂律的,但在长时间尺度上又是指数的,而Poincaré递归时间的分布永远保持或获得其逆幂律性质,包括对初始条件的敏感性呈指数增长的长期尺度。我们表明,热力学的非扩展版本意味着麦克斯韦恶魔效应由记忆决定,因此是暂时的,这与勒维统计的动态方法相冲突。启发式论证的采用表明,在记忆擦除过程完成后,这种效应作为一种真正的平衡形式是可能的。

MSC公司:

37D45号 奇异吸引子,双曲行为系统的混沌动力学
37A60型 统计力学的动力学方面
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