Time Reversibility, Computer Simulation, Algorithms, Chaos

دسته بندی: مکانیک: پویایی و هرج و مرج غیرخطی
ویرایش: 2nd 
نویسندگان: William Graham Hoover. Carol Griswold Hoover  
سری: Advanced Series in Nonlinear Dynamics 13 
ISBN (شابک) : 9814383163, 9789814383165 
ناشر: World Scientific 
سال نشر: 2012 
تعداد صفحات: 426 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 36 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 33,000

ارتش کوچکی از فیزیکدانان، شیمیدانان، ریاضیدانان و مهندسان برای حمله به یک مسئله کلاسیک، "پارادوکس برگشت پذیری"، با ابزارهای مدرن متحد شده اند. این کتاب کار آنها را از منظر شبیه‌سازی کامپیوتری توصیف می‌کند و بر رویکرد نویسندگان به مسئله درک سازگاری و حتی اجتناب‌ناپذیری قانون دوم ترمودینامیک برگشت‌ناپذیر با مکانیک برگشت‌پذیر زمان تاکید می‌کند. شبیه‌سازی رایانه‌ای امکان بررسی برگشت‌پذیری را از جهات مختلف فراهم کرده است و \"نظریه آشوب\" یا \"دینامیک غیرخطی\" واژگان مفید و مجموعه‌ای از مفاهیم را فراهم کرده است که توضیح کامل‌تری از برگشت‌ناپذیری نسبت به آنچه در دسترس است ارائه می‌کند. بولتزمن یا به گرین، کوبو و اونساگر. تصویر واضح مفاهیم در سرتاسر مورد تاکید قرار گرفته و با واژه نامه ای از اصطلاحات فنی از زمینه های تخصصی که در اینجا برای تمرکز بر یک موضوع مشترک ترکیب شده است، تقویت شده است.

کتاب با بحثی آغاز می شود که در تقابل با برگشت پذیری ایده آل است. فیزیک پایه در برابر برگشت ناپذیری عملگرایانه زندگی واقعی مدل‌های کامپیوتری و شبیه‌سازی در ادامه مورد بحث و بررسی قرار می‌گیرند. شبیه سازی ها ابزاری را برای جذب مفاهیم از طریق مثال های کار شده فراهم می کنند. تحلیل‌های پیشرفته، از نقطه نظر سیستم‌های دینامیکی، برای مثال‌های بدنه‌های متعدد از دینامیک مولکولی غیرتعادلی و برای جریان‌های برگشت‌ناپذیر آشفته از شبیه‌سازی‌های پیوسته با اختلاف محدود، عناصر محدود و ذرات اعمال می‌شوند. دو مفهوم ضروری از نظریه سیستم‌های دینامیکی - فراکتال‌ها و ناپایداری لیاپانوف - برای این رویکرد اساسی هستند. فیزیک در سطح کارشناسی، حساب دیفرانسیل و انتگرال، و معادلات دیفرانسیل معمولی پیش زمینه کافی برای درک کامل این کتاب است که برای دانشجویان پیشرفته، فارغ التحصیلان و پژوهشگران در نظر گرفته شده است. مجموعه سخاوتمندانه نمونه های کار شده در متن، خوانندگان را تحریک می کند تا زمینه مطالعاتی غنی و پربار را کشف کنند که قوانین اساسی برگشت پذیر فیزیک را به برگشت ناپذیری اطراف همه ما پیوند می دهد. این نسخه توسعه‌یافته الگوریتم‌های رایانه‌ای را با بسیاری از نمونه‌های کارشده جدید نشان می‌دهد و نشان می‌دهد و شامل مطالب جدید قابل توجهی در مورد امواج ضربه، ناپایداری لیاپانوف و نوسانات است.

A small army of physicists, chemists, mathematicians, and engineers has joined forces to attack a classic problem, the "reversibility paradox", with modern tools. This book describes their work from the perspective of computer simulation, emphasizing the authors' approach to the problem of understanding the compatibility, and even inevitability, of the irreversible second law of thermodynamics with an underlying time-reversible mechanics. Computer simulation has made it possible to probe reversibility from a variety of directions and "chaos theory" or "nonlinear dynamics" has supplied a useful vocabulary and a set of concepts, which allow a fuller explanation of irreversibility than that available to Boltzmann or to Green, Kubo and Onsager. Clear illustration of concepts is emphasized throughout, and reinforced with a glossary of technical terms from the specialized fields which have been combined here to focus on a common theme.

The book begins with a discussion, contrasting the idealized reversibility of basic physics against the pragmatic irreversibility of real life. Computer models, and simulation, are next discussed and illustrated. Simulations provide the means to assimilate concepts through worked-out examples. State-of-the-art analyses, from the point of view of dynamical systems, are applied to many-body examples from nonequilibrium molecular dynamics and to chaotic irreversible flows from finite-difference, finite-element, and particle-based continuum simulations. Two necessary concepts from dynamical-systems theory — fractals and Lyapunov instability — are fundamental to the approach. Undergraduate-level physics, calculus, and ordinary differential equations are sufficient background for a full appreciation of this book, which is intended for advanced undergraduates, graduates, and research workers. The generous assortment of examples worked out in the text will stimulate readers to explore the rich and fruitful field of study which links fundamental reversible laws of physics to the irreversibility surrounding us all. This expanded edition stresses and illustrates computer algorithms with many new worked-out examples, and includes considerable new material on shockwaves, Lyapunov instability and fluctuations.