保测动力系统
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保测动力系统
在数学中,保测动力系统是动力系统抽象公式的研究对象,尤其是遍历理论。 保测系统遵循庞加莱递推定理,是保守系统的特例。 它们为范围广泛的物理系统提供了正式的数学基础,特别是经典力学中的许多系统(特别是大多数非耗散系统)以及热力学平衡系统。
定义
保测动力系统被定义为概率空间和其上的保测变换。
讨论
有人可能会问为什么保测变换是根据逆 μ ( T − 1 ( A ) ) = μ ( A ) {displaystyle mu (T{-1}(A))=mu (A)} 而不是正向变换 μ ( T ( A ) ) = μ ( A ) {displaystyle mu (T(A))=mu (A)} 。 这可以用一种相当简单的方式来理解。
现在考虑映射 T {displaystyle {mathcal {T}}} 的特例,它保留交集、并集和补集(因此它是 Borel 集的映射)并且还将 X {displaystyle X} 发送到 X {displaystyle X}(因为我们希望它是保守的)。
注意 μ ( T − 1 ( A ) ) {displaystyle mu (T{-1}(A))} 具有前推的形式,而 μ ( T ( A ) ) {displaystyle mu (T(A))} 通常称为回调。 动力系统的几乎所有属性和行为都是根据前推定义的。 例如,转移算子是根据变换映射 T {displaystyle T} 的前推定义的; 量度 μ {displaystyle mu } 现在可以理解为不变量度; 它只是转移算子的 Frobenius–Perron 特征向量(回想一下,FP 特征向量是矩阵的xxx特征向量;在这种情况下,它是具有特征值 1 的特征向量:不变测度。)
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有两个有趣的分类问题。 一个,下面讨论,修复 ( X , B , μ ) {displaystyle (X,{mathcal {B}},mu )} 并询问变换映射 T {displaystyle T 的同构类 } 。 另一个,在转移运算符中讨论,固定 ( X , B ) {displaystyle (X,{mathcal {B}})} 和 T {displaystyle T} ,并询问映射 μ {displaystyle mu } 是类似度量的。 Measure-like,因为它们保留了 Borel 属性,但不再是不变的; 它们通常是耗散的,因此可以深入了解耗散系统和达到平衡的途径。
在物理学方面,保测动力系统 ( X , B , μ , T ) {displaystyle (X,{mathcal {B}},mu ,T)} 通常描述一个物理系统是 在平衡中,例如,热力学平衡。 有人可能会问:它是怎么变成这样的? 通常,答案是通过搅拌、混合、湍流、热化或其他此类过程。