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非平衡開放系における時空カオスの相転移

非平衡开放系统中时空混沌的相变

基本信息

批准号：
10874056
负责人：
小川淳司
金额：
$ 1.41万
依托单位：
University of Fukui
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、非平衡開放系における大自由度時空カオス間の相転移を理解するために、液晶の電気流体力学的対流現象(EHC)をモデルシステムとして、実験的な立場から時空カオス間の相転移に対して平衡系での相転移の概念がどこまで適用できるか定量的に明らかにし、また非平衡系における新しいユニバーサルな特徴を見出すことを目的とした。この目的のために、コントロールパラメターを液晶基板間電圧とし、EHCの逐次遷移過程を詳しく調べた。当初の目標としては、2種類の動的散乱状態間の相転移を明らかにすることであったが、この乱流状態よりも弱い乱流状態である欠陥乱流と、時空的に秩序だったパターンであるグリッドパターン状態の間の転移に関して非常に興味深い結果が得られた。我々はこれまで、EHCに対し振動シアー流を外部摂動として印可した際に発現する不安定性について実験的な研究を行っており、臨界不安定点近傍において動的スケーリング則が成り立つことを明らかにしている。この経験を踏まえ、欠陥乱流-グリッドパターン転移点上にコントロールパラメターを固定した状態で、振動シアー流を摂動として印加した際、パターンの時空構造がどのようなものになるか明らかにする実験を試みた。その結果、弱い乱流状態から秩序化されたグリッドパターンへのゆっくりとした秩序化過程を見出した。その際、秩序化の指標としてグリッドパターンの欠陥数の時間変化に注目したところ、欠陥数はシアー流の印加時間に対して、指数関数的に減少することを見出した。この研究により、非平衡開放系における相転移、及び秩序化過程に対する理解を深めるきっかけとなる結果が得られた。

In this paper, we study the phase shift between large degrees of freedom and space-time in non-equilibrium open systems, and the electrohydrodynamic phenomenon (EHC) in liquid crystals. A new type of balance is required. For this purpose, the voltage between the liquid crystal substrates and the EHC are adjusted in detail. The original purpose was to clarify the phase shift between the scattered states of the two types of motion. This turbulent state, which is a weak turbulent state, is a weak turbulent state, and the orderly division of time and space is related to the phase shift between the scattered states. The result is very interesting. The EHC is designed to control the vibration and flow of air in the vicinity of the critical unstable point. In this case, the time and space structure of the system is changed from time to time. As a result, the weak turbulence state changes from order to order. The index of time, order and quantity of shortage of goods is changed. The index of time, quantity and quantity of shortage of goods is changed. The index of time and quantity of shortage of goods is changed. The results of this study are as follows: phase shift, and orderly process.