Фізики знайшли хаос в побутових електроприладах{\}
12/23/2009 | stryjko_bojko
Фізики знайшли хаос в побутових електроприладах
Великобританія, Сьогодні, 01:30
http://tsn.ua/nauka_it/fiziki-znaishli-haos-v-pobutovih-elektropriladah.html
За словами дослідників, вони зовсім не очікували виявити настільки складне явище при настільки простій конфігурації провідників.
Хаотичні силові лінії навколо двох провідників. Ілюстрація авторів дослідження.
Фізики встановили, що магнітне поле, створюване двома мимобіжними провідниками - конфігурація, що часто зустрічається у побутовій електроніці, - може мати хаотичну структуру. Стаття вчених з'явилася в журналі Physical Review Letters, а її короткий виклад друкує Physical Review Focus.
До недавнього часу вважалося, що заплутане магнітне поле (мова йде про силові лінії поля) зустрічається в плазмі, а в "побутових" умовах його форма не дуже сильно відрізняється від модельних прикладів, які можна знайти в будь-якому підручнику з фізики. Вперше це твердження було оскаржено в роботі 2007 року, коли групі іспанських фізиків вдалося показати, що у випадку замкнутого провідника конфігурація силових ліній може бути вкрай складною.
В рамках нової роботи вчені використовували комп'ютерне моделювання - за допомогою ЕОМ вони чисельно розв'язували рівняння, що описують вплив на пробний заряд магнітних полів, які створюються двома провідниками. Площини провідників розташовувалися під кутом 90 градусів. У результаті вченим вдалося побудувати силові лінії, які "намотуються" на провідники.
При цьому отримана структура вийшла хаотичною, що з точки зору математики означає відсутність достатнього (в певному сенсі) числа законів збереження, що іменуються першими інтегралами. За словами самих дослідників, вони зовсім не очікували виявити настільки складне явище при настільки простій конфігурації провідників.
Великобританія, Сьогодні, 01:30
http://tsn.ua/nauka_it/fiziki-znaishli-haos-v-pobutovih-elektropriladah.html
За словами дослідників, вони зовсім не очікували виявити настільки складне явище при настільки простій конфігурації провідників.
Хаотичні силові лінії навколо двох провідників. Ілюстрація авторів дослідження.
Фізики встановили, що магнітне поле, створюване двома мимобіжними провідниками - конфігурація, що часто зустрічається у побутовій електроніці, - може мати хаотичну структуру. Стаття вчених з'явилася в журналі Physical Review Letters, а її короткий виклад друкує Physical Review Focus.
До недавнього часу вважалося, що заплутане магнітне поле (мова йде про силові лінії поля) зустрічається в плазмі, а в "побутових" умовах його форма не дуже сильно відрізняється від модельних прикладів, які можна знайти в будь-якому підручнику з фізики. Вперше це твердження було оскаржено в роботі 2007 року, коли групі іспанських фізиків вдалося показати, що у випадку замкнутого провідника конфігурація силових ліній може бути вкрай складною.
В рамках нової роботи вчені використовували комп'ютерне моделювання - за допомогою ЕОМ вони чисельно розв'язували рівняння, що описують вплив на пробний заряд магнітних полів, які створюються двома провідниками. Площини провідників розташовувалися під кутом 90 градусів. У результаті вченим вдалося побудувати силові лінії, які "намотуються" на провідники.
При цьому отримана структура вийшла хаотичною, що з точки зору математики означає відсутність достатнього (в певному сенсі) числа законів збереження, що іменуються першими інтегралами. За словами самих дослідників, вони зовсім не очікували виявити настільки складне явище при настільки простій конфігурації провідників.
Відповіді
2009.12.24 | Мацяльця
Re: Фізики знайшли хаос в побутових електроприладах{\}
"Фізики встановили, що магнітне поле, створюване двома мимобіжними провідниками - конфігурація, що часто зустрічається у побутовій електроніці, - може мати хаотичну структуру"Хаотична структура - це у якому виші таке викладають?
2009.12.24 | loup-garou
А що не так?
Мацяльця пише:> Хаотична структура - це у якому виші таке викладають?
На "chaotic structure" Гугл дає 40 000 сторінок, втч статті в PRL. Автори в "вишах" не вчились?
Згадується анекдот про студента-агронома з 2-м томом Ландау...
2009.12.24 | Мацяльця
Наскільки я розумію,
структура - це відсутність хаосу, тобто, певний порядок. І навпаки, хаос - це відсутність порядку, або структури. Чи не так?А через те, що Гугл таке дає, можемо тільки скрушно зітхати. Мабуть, виші хутко крокують планетою.
Хоча, з іншого боку, structure - це будова, безвідносно її впорядженості. Може.
У будь-якому випадку, хаотична структура - оксюморон.
Найдивніше - це побачити це питання від Вас.
2009.12.24 | loup-garou
Re: Наскільки я розумію,
Мацяльця пише:> Хоча, з іншого боку, structure - це будова, безвідносно її впорядженості.
Саме в такому значенні воно там і вжите.
Нмд "хаотична структура" дуже добре економить місце і в той же час зовсім не призводить до плутанини. Ну от чим можна було б коректно замінити "х.с. спектру атома водню в сильному магнітному полі"?
2009.12.24 | Мацяльця
Re: Наскільки я розумію,
Хаотична будова, а ще краще - хаотичний склад, бо насправді у спектру немає ніякої структури. Тобто, компоненти хаотичного спектру НІЯКИМ ЧИНОМ не співвідносяться між собою. Інша справа, що спектр певним чином розкладається по енергіях чи довжинах хвиль, але це до структурованості не має жодного стосунку. Це як, наприклад, хаотичний набір літер. Він розкладається на літери, які самі по собі не є хаосом.Фраза мусить бути щось на кшалт: склад спектру має хаотичний характер, або є хаотичним.
2009.12.24 | loup-garou
Все-таки мова йде про зручний і усталений сленг
З відповідною освітою його розумієш, а з невідповідною - все одно треба довго пояснювати. Так само можна причепитися до ефекту Холла, наприклад. Як ефект може бути цілим або дробовим? Чи от теорія (поля) - як теорія може бути квантовою? Боголюбов, до речі, писав "теорія квантованих полів", але не прижилось...2009.12.24 | Мацяльця
Це поганий сленг,
який називається obfuscating language. Якщо бути точним, наведена Вами фраза мала виглядати так: "ми не знайшли закономірностей у спектрі атомів водню, що знаходяться у магнітному полі". Просто, точно і щиро. Але хто за це буде платити? І як бути з ІЦ та іншими "розтопиреними пальцями"?2009.12.24 | texas aggie
Re: Це поганий сленг,
Не знаю, що малося на увазі у статті, але слово "хаос" не є в сучасному розумінні відсутністю структури. Хаотичними, наприклад, називають системи у яких велика чутливість щодо початкових умов. Знаменита проблема трьох тіл у небесній механіці має хаотичні розв"язки. Є ще інші розуміння слова "хаос", але більшість із них не є просто відсутністю структур.2009.12.25 | Мацяльця
Тобто, Ви хочете сказати,
що у "хаотичному розв'язку" може бути наявна структура?Чи не простіше просто заявити, що поняття хаосу вже геть не те, та й структура - це зовсім не структура, та й взагалі, можна поєднувати будь-які слова і вони матимуть певний сенс. Холодне тепло, негативний позитив, непорушне переміщення, безбарвна фарба тощо.
Що таке хаотичний розв'язок? Розв'язання задачі про три тіла полягає в визначенні їх траекторії на певний помент часу. "Хаотичний розв'язок" полягає в тому, що Ви нічого не можете стверждувати про рух принймні одного з тих тіл на той заданий момент. Власне, відсутній розв'язок як такий.
До речі, про виші мені ніхто так і не відповів. Натомість, пропонується довільне тлумачення слів або їх сполучень.
Ще раз, хаос - це неможливість передбачити певну властивість одного з елементів множності за аналогічними властивостями інших. Як у вищенаведеній послідовності літер, або Ваших трьох тілах. А це і є відсутність структури.
2009.12.26 | Skapirus
Я чогось не розумію
Мацяльця пише:> Тобто, Ви хочете сказати, що у "хаотичному розв'язку" може бути наявна структура?
А в чому проблема? В свій час трохи цим займався, тому спробую навести приклад. Стаціонарний стан чи періодичні коливання в 3-вимірній системі відповідають точці чи набору точок на спеціально вибраних поверхнях. У випадку переходу від періодичного режиму до хаотичного відповідні набори точок можуть вироджуватися в відрізки кривих, вздовж яких групуються точки. Тобто відбувається перехід від дискретної структури (набір точок) до безперервної (відрізки прямих). Подібні структури можна описати своїми відображеннями (return maps), найпростіший випадок - знамените логістичне рівняння: http://en.wikipedia.org/wiki/Logistic_map Тут за допомогою простого рівняння можна описати хаос. До того ж зі свого досвіду на основі 3-вимірної моделі знаю, що це велика удача знайти насправді хаотичний режим (а не періодичний з великим періодом), аби встановити вигляд прихованої структури системи, та потім її залежність від параметрів системи. Тому, як розумієте, встановити природу навіть найпростішої динамічної системи та пояснити наявні в ній біфуркації неможливо на основі аналізу лише періодичних режимів.
> Чи не простіше просто заявити, що поняття хаосу вже геть не те, та й структура - це зовсім не структура, та й взагалі, можна поєднувати будь-які слова і вони матимуть певний сенс. Холодне тепло, негативний позитив, непорушне переміщення, безбарвна фарба тощо.
Скажіть, а фрактал - це структура? Якщо так, то чому не може вживатися термін "фрактальна структура"?
> Що таке хаотичний розв'язок? Розв'язання задачі про три тіла полягає в визначенні їх траекторії на певний помент часу. "Хаотичний розв'язок" полягає в тому, що Ви нічого не можете стверждувати про рух принймні одного з тих тіл на той заданий момент. Власне, відсутній розв'язок як такий.
Що значить "відсутній розв"язок"? Що значить "нічого не можете стверждувати про рух"? А якщо можна стверджувати щось на кшталт що "імовірність появи тіла в такій-то то області простору за такий-то період часу складає таку-то величину", то що тоді? До того ж чисельний розв"язок для хаотичного режиму може існувати, але він буде вкрай чутливим до початкових умов, тому Ви дійсно не можете нічого сказати про положення тіла в певний момент часу, якщо не можете задати абсолютно точно (що неможливо для комп"ютерних розрахунків) початкові умови. Але тим не менш шляхом перебору множини початкових умов та аналізу прихованої структури системи навіть цю проблему можна розв"язати
> Ще раз, хаос - це неможливість передбачити певну властивість одного з елементів множності за аналогічними властивостями інших. Як у вищенаведеній послідовності літер, або Ваших трьох тілах. А це і є відсутність структури.
Все одно чогось не розумію. Див. вище. Як тоді назвати хаотичну поведінку, описану вище?
2009.12.26 | texas aggie
Re: Тобто, Ви хочете сказати,
Skapirus вже відповів, але я трохи додам.Існування і єдиність розв"язку можна довести теоретично, не знайшовши його. Можна часом шукати чисельні розв"язки, але для того, щоб знати як система розвиватиметься довготривало, потрібно знати початкові умови надзвичайно точно, що не можливо ні з практичної точки зору (бо всі вимірювання виконані тільки із певною точністю), ні з комп"ютерної (бо чисельні методи наближені).
Таким чином, система може бути детерміністичною, але хаотичною. У популярній літературі це називається butterfly effect (хоча його як правило розуміють спотворено: насправді метелик не викликає ураган, просто щоб знати чи ураган буде, треба знати як рухається все повітря, зокрема і всі метелики).
А взагалі, шукати логіки в термінології не варто (хоча в цьому випадку вона ще досить вдала).