沈澱とパターン : 乱流、沈殿パターンと太陽系に見られるパターンダイナミックス

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概要

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沈澱パターンの形成では、本質的に拡散と反応のいずれかあるいは双方に含まれる非線形性が重要な役割を演ずる。本論文では沈澱系に見られるパターン形成を中心として、その物理的な機構、普遍性、方法論を述べると同時に、乱流との類似性や他の体系、例えば、生体系、地球物理系などとの関連についても述べる。この理論の中心は、体系に物質、温度、エネルギー勾配が存在する場合には、反応拡散方程式の性質から、空間則と呼ばれる特異なベキ法則に従う周期性が観測される。しかし、そのような勾配のない体系ではパターン形成にむしろ非熱的搖動が重要となり、非周期的あるいはフラクタル的なパターンを形成する。この非熱的搖動の効果を取り入れたモデルのシミュレーション結果と応用例を述べる。
1993-05-21

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