बिजली श्रृंखला के नक्शे का उपयोग


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मैं त्वरक भौतिकी के क्षेत्र से हूं, विशेष रूप से परिपत्र भंडारण के छल्ले से संबंधित हूंसिंक्रोट्रॉन प्रकाश स्रोतों के लिए। चुंबकीय क्षेत्र द्वारा निर्देशित उच्च ऊर्जा इलेक्ट्रॉन रिंग के चारों ओर घूमते हैं। इलेक्ट्रॉन अरबों बार घूमते हैं और एक स्थिरता की भविष्यवाणी करना चाहते हैं। आप चरण स्थान (स्थिति, गति स्थान) के संदर्भ में रिंग में एक बिंदु पर इलेक्ट्रॉनों की गति का वर्णन कर सकते हैं। प्रत्येक अंगूठी के चारों ओर घूमता है, कण एक नई स्थिति और गति पर लौटता है, और यह चरण स्थान में एक मानचित्र को परिभाषित करता है जिसे "वन-टर्न मैप" कहा जाता है। हम मान सकते हैं कि मूल में एक निश्चित बिंदु है, और इसलिए इसे एक शक्ति श्रृंखला में विस्तारित किया जा सकता है। इस प्रकार, कोई पुनरावृत्त बिजली श्रृंखला के नक्शे की स्थिरता के बारे में जानना चाहता है। इस बारे में कई कठिन सवाल हैं, और इस विषय का पुराना इतिहास है। कई पुस्तकालयों को लागू किया गया है - तथाकथित ट्रंकेटेड पावर सीरीज बीजगणित को लागू करने के लिए। (उदाहरण देखेंवाई। यान द्वारा zlib के बारे में यह पत्र । भौतिकी पर अधिक पृष्ठभूमि और विश्लेषण के लिए एक दृष्टिकोण सामान्य रूप दृष्टिकोण है, जैसे बज़ानी एट। अल। यहाँ ।) सवाल यह है कि इस तरह के पुस्तकालय का उपयोग कैसे किया जाए, और स्थिरता की समस्या को कैसे हल किया जाए। बीम डायनामिक्स में प्रयुक्त मुख्य दृष्टिकोण सामान्य रूप विश्लेषण है, जो मुझे नहीं लगता कि सफल रहा है। मुझे आश्चर्य है कि अगर किसी तरह के वर्णक्रमीय तरीके अन्य क्षेत्रों में विकसित किए गए हैं (शायद कुछ इस तरह की रेखाओं के साथ?)। क्या कोई अन्य डोमेन के बारे में सोच सकता है जहां उत्पत्ति के एक निश्चित बिंदु के साथ पुनरावृत्त बिजली श्रृंखला के नक्शे की दीर्घकालिक स्थिरता का विश्लेषण किया जाता है, इसलिए हम ज्ञान साझा कर सकते हैं या कुछ नए विचार प्राप्त कर सकते हैं? एक उदाहरण जो मुझे पता है कि परमाणु भौतिकी में फिशमैन और "एक्सीलरेटर मोड" का काम है। क्या अन्य हैं? क्या अन्य प्रणालियों को एक लात रोटर, या एक हेनन मानचित्र के रूप में तैयार किया जा सकता है?


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मुझे लगता है कि आपकी शब्दावली पर थोड़ा विस्तार करना मददगार हो सकता है। उदाहरण के लिए, मैं आपके द्वारा उल्लिखित सभी गणितीय अवधारणाओं से परिचित हूं, लेकिन "चरण स्थान का मानचित्र" द्वारा इस संदर्भ में आपके द्वारा बताए गए अर्थों के बारे में मैं कल्पना नहीं कर सकता। मुझे यकीन है कि आपके विशेष क्षेत्र में इसे किसी स्पष्टीकरण की आवश्यकता नहीं है, लेकिन अन्य विशिष्टताओं के लोगों को एहसास हो सकता है कि वे वास्तव में जानते हैं कि यदि आप क्या मतलब रखते हैं तो थोड़ा और समझाने में आपकी मदद करेंगे।
कॉलिन के

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यह वास्तव में एक अच्छा बिंदु है: चूंकि संभवतः यह साइट कई अलग-अलग वैज्ञानिक विषयों के लोगों को एक साथ ला रही है, इसलिए क्षेत्र-विशेष शब्दों (या कम से कम स्पष्टीकरण के लिए लिंक) को परिभाषित करना विशेष रूप से महत्वपूर्ण होगा।
डेविड जेड

सहमत, कोलिन और डेविड। टिप्पणियों के लिए धन्यवाद। चरण स्थान स्थिति-गति स्थान है। अंगूठी में एक स्थिति के बारे में सोचो, और इलेक्ट्रॉन में एक अनुप्रस्थ स्थिति और गति (वेग) है। एक बार रिंग के चारों ओर जाने के बाद, इसमें एक नई स्थिति और वेग होगा। तो इसका नाम है वन-टर्न मैप। यदि यह रैखिक था, तो यह एक हार्मोनिक थरथरानवाला की तरह होगा, जो चरण स्थान में एक दीर्घवृत्त का पता लगाता है। उस स्थिति के लिए जहां इसका परिपत्र है, नक्शे में x_1 = cos (थीटा) x_0 + sin (थीटा) p_0 और p_1 = -sin (थीटा) x_0 + cos (थीटा) p_0 होगा। यह स्पष्ट करता है?
बोअज

मैंने बीम भौतिकी और गणना में साहित्य के कुछ संदर्भ जोड़े, और चरण स्थान की एक छोटी परिभाषा को जोड़ा।
बोअज

संयोग से, मैं स्टैक एक्सचेंज, गणित, पर एक समान प्रश्न पूछा यहाँ । वहाँ मैं गणितीय दृष्टिकोण से स्थिरता प्रश्न के समाधान के बारे में पूछ रहा था। यहाँ, मैं सोच रहा था कि क्या यही समस्या अन्य वैज्ञानिक विषयों में भी मौजूद है, क्योंकि यह कुछ हद तक सामान्य लगता है, लेकिन बीम डायनेमिक्स के बाहर बहुत कुछ जुड़ा नहीं है। एक क्षेत्र जिसके बारे में मैं जानता हूं कि वह परमाणु भौतिकी में त्वरक मोड है। क्या अन्य हैं?
बोआज

जवाबों:


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आप शायद यह पहले से ही जानते हैं, लेकिन यह अराजकता सिद्धांत और भग्न की दुनिया से कुछ लगता है? (इसलिए यह कम्प्यूटेशनल रूप से "कठिन" है)

अपने प्रश्न के लिए, क्या आपने ग्रहीय यांत्रिकी और एन-बॉडी समस्याओं की दुनिया को देखा है? इन्हें पुनरावृत्त समाधान का उपयोग करने के लिए भी मजबूर किया जाता है, और मूलभूत अंतर्निहित भौतिकी एन ^ 2 है, हालांकि बल स्रोतों को आमतौर पर आगे बढ़ने के लिए अनुमति दी जाती है - बस चीजों को और अधिक जटिल करने के लिए।

यह एक लंबा समय है जब मैंने उन्हें देखा है, लेकिन आपके चरण स्थिरता के नक्शे का उल्लेख हेन्न मैप्स की तरह है। मुझे यकीन है कि ये व्यापक अनुप्रयोग होना चाहिए, लेकिन वे आमतौर पर ग्रहों की विकलांगता (उदाहरण के लिए एक ग्रह-चंद्रमा प्रणाली में एक दूसरे चंद्रमा की स्थिरता) के संदर्भ में वर्णित हैं।


हां, हेनन का नक्शा बिल्कुल उसी तरह का है जैसे हमारे पास एक्सीलेरेटर बीम डायनामिक्स है। एन-बॉडी समस्या के अनुरूप के साथ समस्या यह है कि अंतरिक्ष वहां बहुत बड़ा है। "चरण-स्थान" 6xN आयामी है, जबकि एक भंडारण रिंग में एकल कण के लिए यह सामान्य मामले में सिर्फ 6-आयामी है। मैं इस बात को लेकर उत्सुक हूं कि डायनामिक्स को मॉडल करने के लिए हेनन-मैप जैसे किसी अन्य डोमेन के साथ क्या खत्म होता है। अराजकता सिद्धांत मार्ग के साथ, मैंने जनसंख्या गतिशीलता सिद्धांत को भी देखने का सोचा। जवाब के लिए धन्यवाद।
बोअज

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आप असतत डायनामिकल सिस्टम के स्पर्शोन्मुख व्यवहार में देख सकते हैं । गणित में इस विषय पर एक समृद्ध सैद्धांतिक साहित्य है और भौतिकी और कंप्यूटर विज्ञान में अधिक लागू साहित्य है।


धन्यवाद मैकलिन। मैंने सामान्य साहित्य पर थोड़ा गौर किया है, और समाधान नहीं मिला है, या शायद यह बहुत गणितीय था, और मुझे एक ही समस्या नहीं मिली जिस तरह से मैं इसे समझ सकता था।
बोअज

इस क्षेत्र के कुछ प्रश्न यहां दिए गए हैं: (1) क्या आप कक्षाओं का निर्माण करते हैं - यानी कई पुनरावृत्तियों के बाद आप उसी स्थान पर वापस आते हैं? (२) क्या आपका सिस्टम छोटे गड़बड़ियों के प्रति संवेदनशील है - अर्थात यदि हम आपके स्टार्ट स्टेट से थोड़ा सा राज्य शुरू करते हैं तो क्या यह बेतहाशा अलग जगह पर खत्म हो जाएगा? (३) क्या कुछ प्रकार की गड़बड़ियों पर बेतहाशा कार्यवाही होती है जबकि अन्यों पर अत्याचार होता है? इस प्रकार के प्रश्नों के उत्तर प्रदान करने से आपके भौतिक तंत्र के गुणों पर कुछ जानकारी मिल सकती है।
एमआरक्लिन

(1) मूल के पास, गतिकी स्थिर होती है और बंद कक्षाओं का निर्माण करती है। आगे जाकर, कभी-कभी स्थिरता के अन्य द्वीपों का पता चलता है। और फिर और भी दूर, डायनेस्टिक्स अस्थिर हैं, अर्थात अनबाउंड। (२) कुछ पहलू संवेदनशील हैं और कुछ नहीं हैं। स्थिर कक्षाएँ किसी भी प्रकार की गड़बड़ी के प्रति इतनी संवेदनशील नहीं हैं। (3) पेरटर्बेशन आमतौर पर कुछ आवृत्ति के साथ समय-समय पर कार्य करते हैं। कुछ आवृत्तियों के कारण प्रतिध्वनि होती है जो नाटकीय रूप से छोटी गड़बड़ी के लिए भी गतिशीलता को बदल सकती है। लेकिन समय से पहले जानना जो ऐसी आवृत्तियों खतरनाक हैं, अच्छी तरह से समझा नहीं गया है।
बोअज

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टेलर मॉडल के तरीकों पर गौर करना उपयोगी हो सकता है; यह एक अच्छा अवलोकन लेख लगता है। कोशिश करें कि COZY इन्फिनिटी आप क्या चाहते हैं।


धन्यवाद एरिक। हां, मैं COZY अनंत से कुछ हद तक परिचित हूं। अलग-अलग कार्यों की गणना करने और त्रुटियों पर सीमाएं खोजने के लिए बिजली श्रृंखला का उपयोग करने के तरीकों के अवलोकन के लिए उपयोगी लेख देखने के लिए आप जिस लेख को लिंक करते हैं, आदि। मेरा प्रश्न हालांकि सिस्टम श्रृंखला (परिपत्र भंडारण के छल्ले के अलावा) के बारे में क्या है और इसे बिजली श्रृंखला द्वारा मॉडल किया जा सकता है। कैसे एक स्थिरता क्षेत्र के लिए हल करती है। मुझे नहीं लगता कि सामान्य रूप विधियाँ ऐसा कर सकती हैं, उदाहरण के लिए। बीम डायनामिक्स में इसका एक प्रभावशाली विषय रहा है, लेकिन मैं यह नहीं देखता कि इसने समस्या को हल किया है।
बोअज
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