Treść książki

Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
12050Chaosiwrażliwośćnawarunkipoczątkowe23
12050Chaosiwrażliwośćnawarunkipoczątkowe
Jeślizwiększymyamplitudęwymuszaniaγponadwartośćkrytycznąγkr1170829,
toruchnaszegoTWWprzyjmiepostać,którąprzyjęłosięnazywać„chaosem”.Ry-
sunek12.10pokazujetrzydzieścipierwszychcykliwymuszeniadlaTWWzparame-
tremγ117105.Wyraźniewidać,żewahadło„próbuje”oscylowaćzokresemrównym
okresowiczłonuwymuszającego,jednakrzeczywisteoscylacjemającharakterzmienny
inieregularnyinigdydokładniesięniepowtarzają.Oczywiściemożnazadawaćsobie
pytanie,czywzięłosiępoduwagęwystarczającodługiprzedziałczasu,abyoscylacje
przyjęłypostaćustaloną;byćmożedlapóźniejszejchwiliruchtenstałbysięruchem
okresowym.Okazujesięjednak,żewykresdladowolnegoprzedziałuczasujestrów-
nienieregularnyinigdyniejestdokładnympowtórzeniemruchuwjakimkolwiekinnym
przedzialeczasu.Nawetgdysiławymuszającajestidealnieokresowa,aruchyprzejścio-
wezanikły,ruchwdługiejskaliczasujestzdecydowanienieokresowy.Tennieregularny,
nieokresowyruchwdługiejskaliczasujestjednązpodstawowychcechdefiniujących
chaos.Innąpodstawowącharakterystykąchaosujestzjawiskozwanewrażliwościąna
warunkipoczątkowe.
Rys0120100Chaos.RuchTWWwczasietrzydziestupierwszychcykliwymuszeniadlaγ117105jest
nieregularnyiniewykazujeżadnychoznakokresowości.Wistocieoscylacjenigdynieprzyjmująposta-
ciregularnegoruchuokresowego,atennieregularny,nieokresowyruchwdługiejskaliczasujestjedną
zpodstawowychcechdefiniującychchaos
Wrażliwośćnawarunkipoczątkowe
Kwestiawrażliwościnawarunkipoczątkowepojawiasięwzwiązkuznastępującym
problemem.WyobraźmysobiedwaidentyczneTWW,ztakimisamymiparametrami,
którewprawiamywruchwchwilit10znieznacznieróżniącymisięwarunkamipo-
czątkowymi.[Naprzykładpoczątkowewychylenia0(0)mogąróżnićsięoułamekstop-
nia].Czywmiaręupływuczasupołożeniaobuwahadełnadalbędąniemaltakiesame?
Możezacznązbliżaćsiędosiebie,albowręczprzeciwnie,rozbiegaćsię,aróżnicemię-
dzyruchamiwahadełbędąnarastać?Abysformułowaćtepytaniawbardziejprecyzyjny
sposób,oznaczmypołożeniaobuwahadełjako01(t)i02(t).Tedwiefunkcjespełniają
dokładnietakiesamorównanieruchu,aleodpowiadająniecoinnymwarunkompocząt-
kowym.Jeśliterazróżnicęmiędzytymirozwiązaniamioznaczymyjako∆0(t),
∆0(t)102(t)101(t)7
(12.21)