На главную страницу ЛШСМ-2012 | К списку курсов ЛШСМ-2012 |
Виктор Алексеевич Клепцын Ренормализация и универсальность:
|
|
Как ведут себя итерации «шапочного» отображения fλ(x)= λ x(1-x) отрезка [0, 1] в себя? При 0<λ<1 из любой начальной точки мы довольно быстро сваливаемся в ноль. При λ=4 динамика совершенно хаотична: замена x=cos2β превращает её в удвоение угла β:
T(β)=2β mod 2π. А как происходит переход от порядка к хаосу? И как он будет происходить, если взять какое-нибудь другое семейство, например, gµ(x)=µ sin (πx)?
Более 30 лет назад, исследование таких переходов привело к открытию универсальности Фейгенбаума-Кулле-Трессера. Оказывается, что при увеличении параметра происходит каскад бифуркаций (перестроек отображения). И хотя отдельные значения параметров, при которых происходят перестройки, конечно, зависят от семейства, такие значения накапливаются к предельному как геометрическая прогрессия с универсальным — не зависящим от выбора семейства! — знаменателем.
Объяснением этого явления (или, точнее, первым шагом такого объяснения) оказывается возможность ренормализации: отображение fλ2 после ограничения на подотрезок и перемасштабирования координат оказываются отображениями другого, но похожего семейства. В результате, можно перейти от исследования бифуркаций удвоения периода в произвольном семействе hλ к исследованию отображения ренормализации R, сопоставляющего отображению f перемасштабированное отображение f2. И константа Фейгенбаума δ — асимптотический знаменатель в каскаде бифуркаций — оказывается просто неустойчивым собственным значением линеаризации отображения R в его неподвижной точке.
Разобрав эту тему, мы обратимся к другому классу задач, где тоже возникает эффект универсальности, зачастую также (хотя и гораздо менее строго) объясняемый ренормализацией — к решеточным моделям.