Образование структур в вырожденных диссипативных системах

М.И. Трибельский (ИНЭОС РАН, МИРЭА (Технический университет))

Аннотация

Цель настоящего доклада — привлечь внимание специалистов в области физики полимеров к широкому классу задач образования структур и переходу к хаосу в нелинейных диссипативных системах для выяснения возможных аналогий в физике полимеров. Рассматриваются вырожденные диссипативные системы, в которых вместо единственного пространственно-однородного состояния существует непрерывное семейство таких состояний, переводимых друг в друга определенным преобразованием симметрии. Вырожденность приводит к появлению в спектре устойчивости пространственно-однородных состояний нейтрально устойчивой (голдстоуновской) моды, от которой отщепляется длинноволновая ветка медленных мод. Рассмотрен случай, когда такая ветка отщепляется в устойчивую часть спектра. При этом, при определенном значении контрольного параметра система испытывает коротковолновую неустойчивость тюринговского типа. Нелинейное взаимодействие тюринговских мод с модами голдстоуновской ветки приводит к дестабилизации последней. Это, в свою очередь, может приводить к возникновению пространственно-временного хаоса нового типа — мягкомодовой турбулентности (ММТ), являющегося динамическим аналогом фазового перехода второго рода, где роль параметра порядка играет средняя амплитуда турбулентных мод. Значительная часть доклада посвящена обсуждению различных свойств ММТ. Приводятся экспериментальные факты подтверждающие существование ММТ и ее связь с вырождением пространственно-однородных состояний системы.