シミュレーション8:連成振動子を丸くつないでみる
2007/12/20
左右の連成振動子の端をつなげて、1つの輪にした。 ここでは101個の質点を輪にしてつないでみた。 結果は何とも興味深いものとなった。 まず、正負の転送回数に差異が認められる。 ただし、その差異はシミュレーション4〜6ほど明確ではない。 そして、転送回数の差異は、何らかの形でワープゾーンの位置に依存している。 興味深いのは、転送回数の差異が、ワープゾーンの位置に対して単調な比例関係にはなっていない点だ。 左側に置かれたワープゾーンの位置を少しずつ変えて転送の傾向を調べてみると、同じ左側でありながら、正の転送が優位になる場合と、負の転送が優位になる場合があった。 つまり、ワープゾーンの位置の変化に対して、正負の転送傾向が交互に現れる、ということになる。 この結果はどう解釈すればよいのだろうか。 1つのヒントは「線形な連成振動子はエルゴード的ではない」ということだろう。 「連成振動子を長時間に渡って観察すれば、エネルギーはまんべんなく行き渡るのだろうか?」
Fermi-Pasta-Uramの実験と呼ばれるシミュレーションが、この疑問に答えている。
それによると、線形振動子の場合、エネルギーは全ての状態をまんべんなく行き渡るのではなく、幾つかの状態を周期的に巡回するのである。
結果のグラフ
各グラフ名にある -20〜+30 の数字は、ワープゾーンの相対的な位置関係を示す数字。 |