Das komplexe Skalenverhalten selbstorganisiert-kritischer Systeme am Beispiel eines Erdbebenmodells

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Selbstorganisiert-kritische Modelle zeigen lawinenartige Ereignisse, deren Größenverteilung ein Potenzgesetz ist. Der Ursprung dieser Potenzgesetze in Systemen ohne Erhaltungsgröße (wie in Waldbrand- und Erbebenmodellen) ist bisher nicht wirklich verstanden, da sie grundlegend verschieden sind von aus der Gleichgewichtsphysik bekannten kritischen Systemen. Man weiß inzwischen, dass die Ausbildung synchronisierter Teilbereiche eine wichtige Rolle spielt, und dass die Potenzgesetze keine einfachen Potenzgesetze sind, sondern aus der Überlagerung verschiedener Arten von Lawinen (oder "Feuern" oder "Erdbeben") resultieren. Das vorliegende Projekt befasst sich mit einem Erdbebenmodell und hat das Ziel, mit Hilfe von Computersimulationen und analytischen Argumenten die beobachteten Lawinengrößenverteilungen zu untersuchen und die verschiedenen beitragenden Mechanismen und ihre Abhängigkeit von Systemparametern aufzuschlüsseln. Es ist zu erwarten, dass derartige "schmutzige" Potenzgesetze, denen keine echte Selbstähnlichkeit des Systems zugrunde liegt, in vielen natürlichen und Modellsystemen auftreten.