低维相空间仍然蕴藏着物理秘密

我们重新审视了混沌双摆并模拟了其作为保守总能量 E 的函数的 Kolmogorov 熵 K。该系统直观地展示了一个具有负温度的能量范围，这在重要方面与 Onsager 的开创性工作相关，由于 E 的增大导致轨道运动越来越周期性。因此，在这个范围内 K 随着 E 的增加而下降。在将摆放入直立位置所需的能量处，我们经历了一次二阶相变，dK / dE 曲线出现不连续变化，进入一种具有显著特性的高能相。尽管那里的动力学仍然高度混沌，但平均势能突然平稳下来，从而通过简单方式允许将高势能转化为动能。这对分子机器有利，因为我们可以外部供应和控制它们的机械功率输出，并且补偿摩擦。