Chemical Oscillations, Waves, and Turbulence pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Dover Publications Inc.

作者:Y. Kuramoto

出品人:

页数:164

译者:

出版时间:2003-5-26

价格:GBP 13.99

装帧:Paperback

isbn号码:9780486428819

丛书系列:

图书标签:

化学震荡
化学振荡
化学波
湍流
非线性动力学
复杂系统
化学物理
反应动力学
模式形成
自组织
扩散

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具体描述

A fundamental and frequently cited book in two very exciting fields: pattern formation and synchronization of oscillators. Provides asymptotic methods that can be applied to the dynamics of self-oscillating fields of the reaction-diffusion type and of some related systems. Graduate level. 40 figures.

《流动的诗篇：非线性动力学世界的探索》想象一片平静的湖面，突然泛起层层涟漪，它们相互碰撞、叠加，形成复杂而迷人的图案；又或观察战场上士兵的步伐，从整齐划一到混乱无序，其背后隐藏着怎样的规律？《流动的诗篇：非线性动力学世界的探索》将带您深入非线性动力学的奇妙世界，揭示自然界中普遍存在的、超越线性叠加法则的动态现象。本书并非一部枯燥的科学论文集，而是一次充满智慧与想象力的旅程，旨在向读者展示那些看似混沌却又蕴含秩序、瞬息万变却又遵循内在逻辑的动态系统。我们将从最基础的概念入手，例如分岔（Bifurcation），理解系统参数微小的改变如何导致其行为发生剧烈、甚至是质性的转变。一个简单的模型，通过对参数的调整，可能从一个稳定的平衡点，经历一系列的倍化（Period-doubling），最终陷入不可预测的混沌（Chaos）状态。这种现象在天气预报、股票市场波动，甚至生物种群数量变化等领域都有着广泛的应用。接着，我们将探索吸引子（Attractors）的概念。在动力学系统中，无论初始条件如何，系统最终都会趋向于一个或一组特定的状态，这些状态构成了吸引子。其中，奇异吸引子（Strange Attractors）更是本书的重点之一。它们拥有分形结构，即在不同尺度下展现出相似的几何特征，如同大自然中反复出现的螺旋、树枝分叉的图案。奇异吸引子的存在，是混沌现象的核心体现，它意味着尽管系统是确定的，但由于其极高的敏感性，其长期行为本质上是不可预测的。本书将通过生动的例子，如洛伦兹吸引子（Lorenz Attractor），形象地描绘出这种“蝴蝶效应”般的混沌美学。除了混沌，本书还将深入探讨振荡（Oscillations）的本质。从简单的周期性波动到复杂的耦合振荡（Coupled Oscillations），我们将分析不同振荡器之间相互作用如何产生同步（Synchronization）、反同步（Anti-synchronization）等引人入胜的现象。想象一下，一群萤火虫在夜晚闪烁，它们如何从各自独立的节奏，最终达到整齐划一的闪烁？这种现象在神经科学、生物学以及工程学领域都有着重要的研究价值。更进一步，我们将触及波（Waves）在非线性系统中的行为。不同于在浅水波中简单的线性叠加，非线性波可以保持其形状传播，甚至能够相互碰撞而不消散，形成所谓的孤子（Solitons）。这类奇特的波现象在光学、水动力学以及粒子物理学中扮演着关键角色。本书将借助直观的图示和易于理解的比喻，帮助读者把握这些复杂概念。此外，本书还会引入模式形成（Pattern Formation）的概念，解释在均匀环境下，为何会出现不均匀的结构，例如斑马身上的条纹、豹子身上的斑点，或是显微镜下细胞培养形成的细胞集落。图灵模式（Turing Patterns）等早期非线性模式形成理论，将为我们揭示自组织（Self-organization）的奥秘，展示简单规则如何孕育出复杂有序的宏观结构。最后，本书将展望非线性动力学在当代科学研究中的前沿应用，包括神经网络（Neural Networks）的动力学行为、复杂网络（Complex Networks）的演化规律，以及在气候变化（Climate Change）、金融市场（Financial Markets）等领域预测和控制的可能性。《流动的诗篇：非线性动力学世界的探索》并非为专业研究人员量身打造，而是面向所有对科学奥秘充满好奇的读者。本书的叙述风格力求清晰流畅，避免过多晦涩的数学公式，而是侧重于概念的理解和现象的洞察。通过阅读本书，您将能够用一种全新的视角审视周围的世界，认识到隐藏在看似随机现象背后的深刻规律，体会科学探索的无限魅力。这是一次关于秩序与混乱、规律与偶然之间辩证关系的精彩演绎，也是一次对生命、宇宙乃至人类自身复杂性的深度思考。