化学体系的混沌理论

人们可能认为混沌研究是一个困难重重、毫无结果的研究领域,或许还带有非科学性。但是,当非线性化学动力学研究人员观察混沌的化学体系时,他们看到的不仅仅是迷茫和不确定性,相反,在浅显的混乱外表下,他们观察到了令人惊讶的有序、丰富的精细结构和惊人的美。“我真正感觉到我们处在一个新的科学前沿,这是二十年代科学家得出量子力学后的必然结果。化学、物理和生物学的非线性动力学是一场真正的科学革命。我们看到的一切事物似乎都是新的——不仅仅是精炼我们已知的某些东西的感觉,而是具有令人吃惊的变化。”西弗吉尼亚大学化学教授肖沃尔特(Kenneth C.Showalter)如是说。     

量子光学中的混沌

人们也许认为,“无法预言”、“不可再现”之类的性质在自然科学中是没有地位的,然而它们却正是所谓“决定论混沌”的特征。自从混沌被系统研究以来,人们对混沌的了解日益深刻、日趋广泛。混沌也频繁出现在量子光学中,大多数正如耗散系统的经典混沌一样。然而本文将要谈到的量子混沌     

介绍维赫斯特动态过程(Verhulst Dynamics)

最近几年中,“紊乱学”(Chaos)异军突起,引起了国内外研究复杂系统的学者的注意。混沌现象与有序现象之间,出现了一座新的桥梁,这就是新发现的普适常数——菲根鲍姆常数。另一方面,对复杂动态系统的研究与计算机绘图技术结合在一起产生了“非整数维几何学”(Fractals),也与紊乱学有密切联系。本文可以说是这类新学科入门的启发性文章,给出的例子实际上指出了混沌现象是怎样在非线性自耦合条件下(X_(n+1)=f(x_n))出现的。原文载H.O.Peitgen和P.H.Richter著的“The Beauty of Fractals:Images of Complex Dynamical Systems”一书,Springer-Verlag出版。     

混沌和分形的普适常数的物理意义

混沌吸引子普适常数包含哪些物理内容?或者说,分形维数的物理意义是什么?这是目前混沌与分形理论发展过程中人们关心的重要问题,因为这一问题的解决与建立混沌控制的理论框架和分形的动力学机制之间有直接联系.本文根据拓扑思想重建了一种能态动力学系统,并在该系统中能量“分级极值”结构的前提下,对混沌和分形的基本特征进行讨论,其结论是把混沌和分形的普适常数的物理意义归于“能级变化率”的概念.     

物理学找到了童年

据说,在雅典柏拉图学园的大门上,贴着这么一条禁令:“非数学家,不得入内!”对柏拉图来说,几何学是纯推理的最佳范例——抽象,永恒,远离人间事物,尽力接近绝对真理。于是,它给哲学家提供了理想的智力训练方法,因此,学园的学生们——其中包括亚里士     

真伪判断与抗混沌网络进化

细菌也会犯错误,产生与培养基或自然环境不相适应的酶,从而威胁自己的生存,这乃是判断之伪。不要紧,细菌会产生适应的酶。这叫容错(fault tolerant)。容错问题是计算机科学与生物学的边缘问题。不仅如此,“错中学”更是进化的机制。这就是抗混沌的布尔网络的功能。它既描述了人的神经网络,也描述了免疫网络与基因组网络。它是继“混沌入轨”、“混沌同步”等角色之后在去年登上混沌舞台的,导演的名字是考夫曼(S.A.Kanffman)、迪托(W.L.Ditto)与佩科拉(L.M.Pecora)。     

水下有无"大西国"

千百年来,一个古老而神秘的“大西国”的传说,像幽灵一样,在地中海、大西洋西岸乃至世界回荡着。它牵动多少人一次又一次地去大洋深处寻觅它的踪迹;它吸引了多少人写出成千上万本书来论证它的兴衰。它是当今世界留在海底最大的谜。古希腊著名哲学家柏拉图(公元前427年—公元前347年)幼年的时候,博学多识的祖父曾经给他讲了“大西国”的故事。柏拉图长大之后,为了验证这个故事的可靠性,专程漂洋过海,前往文明古国埃及,访问了德高望重的僧侣,得到了肯定的答复。柏拉图就把这个故事,写在他的《克里齐》和《乞麦牙》等著作中。故事说,1.2万年以…     

脑象图的混沌美及其应用

脑象图以它独有的美学特征,加入了“混沌”大军,并与“意识”正面遭遇。     

诠释爱好

人们都知道个人爱好难以量化。每个人的看法都是微妙的、非线性的，而且恰恰是有联系的。“爱好是一种特别的东西，”伯克利加州大学的Ken Y．Goldberg如是说，他把这个问题作为计算机软件问题来研究，“最好的例子是你并非喜欢你朋友的所有朋友。”     

混沌电路

自从70年代兴起了与相对论、量子力学相提并论的混沌理论的研究以来,人们这才发现混沌现象几乎无处不在。设计用来产生周期性振荡等稳态响应的电子电路自然不例外。于是,如何设计一个电路来产生预定的混沌现象,如何避免在电路中产生不受欢迎的混沌现象,就成为电子电路理论研究中的新“热点”。     

报业集团与博客的交流互动

新闻业逐渐也开始与读者进行交互,也许它们比网站做得更好。“可以说,我们是改变韩国政治面貌以及媒体市场的先行者,”Oh Yeon Ho如是说。Oh先生,韩国在线报纸Ohmy News的缔造者,Ohmy是目前世界上最成功运行的“公民新闻业”的样版。Ohmy网站平均每天有70万访问者浏览,使得它挤     

强迫的Oregonator振子混沌行为

从热力学的观点来看,我们对各种定态感到兴趣,它是结构上稳定、但当通过一个外部调节使之对热力学平衡有足够大的偏离时,可能出现一低对称的新相,而该相在热力学平衡态下是不会遇到的,一个封闭轨道或极限环所描述的体系就是这样,此外,由于外部干扰的输入,还可能产生一个称之为混沌或干扰相的“第三相”。那么,什么是混沌呢?在出现轨道不稳定现象时,随着时间的推移,轨道的轨迹不断接近但不重合,这就是所谓“混沌行为”。     

亚特兰提斯,你在哪里

堪称“世纪之谜”的亚特兰提斯(ATLANTIS)被认为是一个高度文明的城市,在很久之前突然沉入深海消失。这个覆盖着神秘面纱的亚特兰提斯,多少世纪以来,流传真假难辨的众多传说,无数的学者不断加入这一探索行列,希望能找到蛛丝马迹,证明亚特兰提斯的存在,然而这些说法是否真实,至今仍是个未解之谜。亚特兰提斯在哪儿最先提及亚特兰提斯的是古希腊哲学家柏拉图(Plato)。2000多年前柏拉图在《对话录》中提及这一片已消失的地方后,陆续有千余本书提及亚特兰提斯,但这些书多是杜撰的。究竟柏拉图在著作《对话录》中两度提及遭上帝天谴而陆沉的…     

足球之美与审美心理特征

足球运动作为世界上最吸引观众的运动项目,它的美学特征通过它在运动中将体育美的自然美、意志品质美、技术战术美、戏剧美这些体育美的核心显现出来。足球竞赛的欣赏活动是一种审美心理活动,其心理特征主要是“求奇”、“求新”、“求异”、“求佳”和“求胜”。     

混沌应用研究的动态及分析

在混沌理论深入研究的同时,人们除了认识混沌现象似乎是“捉摸不定”、像随机性态、长期不可预测、对初值极端敏感的这些特征外,还发现了下面的一些新的特征。首先,一个混沌系统的行为是许多有序行为的集合。但每个有序行为在正常条件下都不占主导地位;或者说,一个混沌吸引区是一些不稳定的周期行为的无穷集合,在正常条件下,这些周期行为由子不稳定性而不占主导地位。近年来已经证明,如果以适当的方式来扰动一个混沌系统,就能促使该系统以它许多有序行为中的一个来起作用,或者说,某一个周期行为变为稳定。其次,混沌现象中的长期不可预测是局部的,对整体而言是确定的,或者说测量一个混沌系统的轨迹并不能预测在遥远的将来某一时刻,该系统将处子吸引区的哪一点上,但是无论在什么时刻去测量它,混沌吸引区整体是保持不变的,人们可以设法将整个混沌吸引区的信号在同步化意义下,获得控制。在某种意义上来说,吸引区是一个混沌系统的本质所在,是那些固定的参数以及那些决定状态变量数值的方程的表征。人们一旦获得了关于一个系统的混沌吸引区的信息,他们就能着手利用混沌。     

周期脉冲控制R?ssler系统

最近出于利用混沌的目的,控制混沌吸引了广泛的注意.在已提出的各种方法中,一种很简单的方法是用周期扰动控制混沌.对该方法已有的研究大多是针对周期强迫的非自治方程系统,而对自治系统及无方程的情况研究的很少.我们从一维映象出发提出了一种新的利用周期脉冲控制混沌的方法.该方法是对系统变量施加脉冲扰动使一维映象临界点(导数为零)的正向轨道与逆向轨道在合适的点上相连,构成一条新的稳定周期轨道,从而达到控制混沌的目标.在这种机制下可以针对某些具有特定动力学特征的期望轨道预先计算出扰动的参数,同时这种计算不要求知道系统的运动方程.这是其他周期信号控制混沌方法做不到的.     

变初值/变结构准混沌——密码学发展的新方向

１９８３年美国Ｌ．Ｏ．Ｃｈｕａ探讨了混沌理论在安全通信中应用的可能性，引起了密码学家和通信理论专家的高度重视，但直到现在国内外还没有作出任何有实用价值的混沌保密机。究其原因是下列两个关键问题没有解决。为此，作者提出了复合迭代算法，从而消除了混沌算法初值敏感性的过渡过程的有害作用；提出了“周期检测－初值更新算法”，从而可以把混沌序列的周期做得任意长。在此基础上，利用准混沌算法的初值空间可以做得任意大这一固有特性，为混沌密码学开辟了一条以综合算符为特征，以变初值、变结构以及又变初值又变结构为核心的准混沌研究方向，给混沌应用于产生密码序列带来了新的思路和方法     

假装的艺术

俗话说：“老不看三国,少不看水浒”。像我这种天命已过耳顺尚远的不老不少之徒,既可以看《水浒》,又可以读《三国》;也可以顺应潮流,什么也不看。人的定义有多种,如：“人者,无羽毛之两足动物也”（柏拉图）;“人是不渴而饮,四季有性欲的动物”（博马舍）;“人类是不拘日夜,不问寒暑,发出声音的动物”（钱钟书）。如果说,人是会阅读的动物,     

遍布宇宙间的黄金分割律

“0.618”,一个充满无穷魔力的神秘数字,最早是由2500年前的毕达哥拉斯学派发现的。由于其自身的比例能对人的视觉产生适度的刺激,故后来它被古希腊著名哲学家、美学家柏拉图誉为“黄金分割”,“0.618”最初是因其比例在造型艺术上的悦目而得名。到了15世纪末,法兰西教会的传教士路卡·巴乔里发现:金字塔之所以能屹立数千年不倒,主要原因是与其高度和基座长度的比例有关,这个比例就是5∶8,与“0.618”极其相近。有感于这个神秘比值的奥妙及价值,他将“黄金分割”又称“黄金比律”,后人简称“黄金比”“、黄金律”“、中外比”等。奇妙的“黄…     

打开智慧的“天窗”

<正>我们的智力是由注意力、记忆力、观察力、想象力、思维力这五个因素构成的。“注意”是心理活动（意识）对事物有选择的指向和集中,“注意力”则是具有注意的能力。因为“注意”,我们才能排除干扰,集中精力感知事物,并深入地思考问题。没有“注意”,观察、记忆、想象和思维等智力因素将得不到一定的支持而失去控制。注意力是智力的前提,犹如智慧的“天窗”。提升注意力,会为我们打开智慧的“天窗”。