Nonlinear Systems, Vol. 2: Nonlinear Phenomena in Biology, Optics and Condensed Matter

این کتاب مروری بر آخرین پیشرفت‌های علوم غیرخطی ارائه می‌کند. این دیدگاه یکپارچه از ویژگی‌های غیرخطی در بسیاری از سیستم‌های مختلف ارائه می‌کند و بسیاری از پیشرفت‌های جدید را برجسته می‌کند.

در حالی که جلد 1 بر نظریه ریاضی و تکنیک‌ها و چالش‌های محاسباتی تمرکز دارد، که برای مطالعه علوم غیرخطی ضروری هستند، این دوم حجم با تحریکات غیرخطی در چندین زمینه سروکار دارد. این برانگیختگی‌ها می‌توانند بومی‌سازی شوند و انرژی و ماده را به‌صورت تنفس‌ها، سالیتون‌ها، پیچ‌خوردگی‌ها یا کودون‌ها با ویژگی‌های بسیار متفاوت منتقل کنند که در کتاب به آن پرداخته شده است. آنها همچنین می توانند بار الکتریکی را منتقل کنند که در این صورت به عنوان قطبی تنفس یا سولکترون شناخته می شوند. برانگیختگی های غیرخطی می توانند بر عملکرد و ساختار در زیست شناسی تأثیر بگذارند، به عنوان مثال، تاخوردگی پروتئین. در کریستال ها و سایر مواد متراکم، آنها می توانند خواص انتقال، سینتیک واکنش را تغییر دهند و با عیوب تعامل کنند. همچنین کاربردهای مهندسی در شبکه های الکتریکی، آرایه های اتصال جوزفسون، آرایه های موجبر، کریستال های فوتونی و فیبرهای نوری وجود دارد. برانگیختگی‌های غیرخطی ذاتی چگالش‌های بوز-انیشتین هستند و معیاری عالی برای آزمایش خواص آن‌ها و ایجاد مسیری برای اکتشافات آینده در فیزیک بنیادی هستند.

This book presents an overview of the most recent advances in nonlinear science. It provides a unified view of nonlinear properties in many different systems and highlights many new developments.

While volume 1 concentrates on mathematical theory and computational techniques and challenges, which are essential for the study of nonlinear science, this second volume deals with nonlinear excitations in several fields. These excitations can be localized and transport energy and matter in the form of breathers, solitons, kinks or quodons with very different characteristics, which are discussed in the book. They can also transport electric charge, in which case they are known as polarobreathers or solectrons. Nonlinear excitations can influence function and structure in biology, as for example, protein folding. In crystals and other condensed matter, they can modify transport properties, reaction kinetics and interact with defects. There are also engineering applications in electric lattices, Josephson junction arrays, waveguide arrays, photonic crystals and optical fibers. Nonlinear excitations are inherent to Bose-Einstein Condensates, constituting an excellent benchmark for testing their properties and providing a pathway for future discoveries in fundamental physics.