第四百九十九章 KAM定理(非線性力學)(第2/2頁)
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成,甚至可能早於moser),於是,後人又把他們的證明方法叫做 Nash-moser 迭代。
阿諾德說:“曾經的遍歷性假設是猜測:通有的哈密頓系統,相流是遍歷的。如果按照我的理論,遍歷性假設不攻自破?由於可積系統不是通有的系統,一般的系統都是不可積的,因此由相流不遍歷的可積系統並不能否定遍歷性假設,但是我們知道近可積系統卻是通有的。如果我們考慮 4 維的相空間,其等能面是三維的,如果該近可積的系統有不變二維環面存在,則此環面必將能量面的其餘部分分割為不連通的兩塊,相流不可能從環面一邊跑道另一邊,所以也就不會有何遍歷性可言。”
moser笑說:“不知道當年 Fermi 是怎麼證明了遍歷性假設的。不過據說他開密碼鎖也是一把好手。”Fermi當年的工作恰恰發現了不遍歷性。說的是他搞了一批耦合諧振子,原來覺得能量可以自由的在自由度之間流動,最終達到玻爾茲曼分佈。結果後來發現根據初始條件不同,能量卡在若干個自由度之間來回變,永遠不會達到玻爾茲曼分佈。驗證了動力系統中,遍歷性假設不是先天靠譜的。
阿諾德說:“我在想,共振環面破裂後到底會怎樣?”
moser說:“這個問題仍沒有完全解決。目前大家都比較清楚的是:一般會有較低維數的環面存在,分橢圓環面,雙曲環面等,,也就是說仍然還有比較規則的相曲線;同時還會有一些很不規則的軌線,有人稱之為 mather 集;甚至還有所謂的“馬蹄”。”
KAm 理論,不僅是 Kolmogorov 定理本身,還包括為證明該定理所發展的一系列方法,該理論誕生至今雖已近半個世紀,但仍在不斷的發展和完善中。它所應用的範圍也不僅限於哈密頓系統,對於可逆系統,保體積對映,以及無窮維哈密頓系統(包括一些特殊的偏微分方程)都發展出了相應的 KAm 理論。甚至可以說,凡是有小分母出現的地方,就是 KAm 大顯身手之處。