Clustering Motions in N-Body Systems : Computer Experiments of Kinetic Laws
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概要
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The dynamical process of cluster formation is numerically studied by carrying out with 2-dimensional N-body systems under short-range interactions. First, we give a theoretical definition of cluster boundaries by use of a scalar field of the Gauss-Riemann curvature. Based on this lucid definition, we can obtain much reliable information regarding statistical aspects of clustering motion. The energy dependence of the cluster size exhibits phase-transition-like behavior, as predicted by the cell model, and the velocity distribution function obeys the Maxwell-Boltzmann statistics not only in the gaseous phase but also in the cluster. However, it is pointed that the fluctuations of the cluster's shape reveal very long time memories, even in the equilibrium state. Secondly, the kinetic aspects of each particle are analyzed from the residence time distribution. The residence time in the gaseous phase obeys a Poisson distribution, but in the droplet phase it obeys a Negative-Weibull distribution with the exponent α(≃1.7) within a certain scaling regime. Also, it is elucidated that the intrinsic long time behavior obeys the universal law of nearly integrable Hamiltonian dynamics, and that the symbolic dynamics of one particle display 1/f spectra very stably. Lastly, it is pointed out that these two regimes, i.e., the Negative-Weibull regime and the universal long time regime, correspond to different phases coexisting in a cluster, and the interdependence between both phases is discussed in relation to the stochastic theory of nucleation.
- 理論物理学刊行会の論文
- 2000-03-25
著者
-
相沢 洋二
早大理工
-
相澤 洋二
早稲田大学理工学術院応用物理学科
-
AIZAWA Yoji
Department of Applied Physics, Faculty of Science and Engineering, Waseda University
-
SATO Kunihiro
Department of Applied Physics, Faculty of Science and Engineering Waseda University
-
ITO Kenichiro
Department of Applied Physics, Faculty of Science and Engineering Waseda University
-
相澤 洋ニ
早稲田大学理工学部応用物理学科
-
Aizawa Yoji
Department Of Applied Physics Faculty Of Science And Engineering Waseda University
-
相沢 洋二
早稲田大学 理工学部
-
相澤 洋二
早稲田大学・理工・応用物理
-
Ito Kenichiro
Department Of Applied Physics Faculty Of Science And Engineering Waseda University
-
Sato Kunihiro
Department Of Applied Physics Faculty Of Science And Engineering Waseda University
-
Aizawa Yoji
Department Of Applied Physics Advance School Of Science And Engineering Waseda University
-
Koi SATO
Department of Physics, Nagoya University
-
AIZAWA Yoji
Department of Physics, University of Kyoto
-
AIZAWA Yoji
Department of Applied Physics, Faculty of Science and Engineering, Waseda University:International Solvay Institute for Physics and Chemistry
-
SATO Katsuhiko
Research Center for the Early Universe (RESCEU), School of Science, University of Tokyo:Departrment of Physics, Scool of Science, University of Tokyo
-
AIZAWA Yoji
Department of Applied Physics,Waseda University
-
AIZAWA Yoji
Department of Applied Physics, Faculty of Science and Engineering Waseda University:International Solvay Institute for Physics and Chemistry
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- R. L. Devaney, An Introduction to Chaotic Dynamical Systems, Benjamin/Cummings, California, 1986, xiv+320p., 24.5×16.5 cm, 9,220円 [専門書]