主题
Search

Hénon-Heiles 方程

DOWNLOAD Mathematica Notebook下载 Wolfram Notebook

Hénon-Heiles 方程是一个非线性不可积的 哈密顿系统，其具有

x^..=-(partialV)/(partialx)
(1)
y^..=-(partialV)/(partialy),
(2)

其中势能函数由极坐标方程定义

V(r,theta)=1/2r^2+1/3r^3sin(3theta),
(3)

给出笛卡尔势

V(x,y)=1/2(x^2+y^2+2x^2y-2/3y^3).
(4)

系统的总能量由下式给出

E=V(x,y)+1/2(x^.^2+y^.^2),
(5)

在运动过程中是守恒的。

HenonHeilesODE

从任意起点积分上述耦合常微分方程，初始条件为 x(t=0)=0 和 E=1/8，得到如上所示的运动。

HenonHeiles

上面展示了不同初始能量 E 下的截面，在 y(t) 相对于 y^.(t) 的图，在 x(t)=0 的值处。

广义 Hénon-Heiles 势的哈密顿量是

H=1/2(p_x^2+p_y^2+Ax^2+By^2)+Dx^2y-1/3Cy^3.
(6)

运动方程仅在以下情况下可积

1. D/C=0,

2. D/C=-1,A/B=1,

3. D/C=-1/6，以及

4. D/C=-1/16,A/B=1/6.

HenonHeilesModes

上面的图显示了具有广义 Hénon-Heiles 势的薛定谔方程的一些本征函数

V(r,theta)=r^4+ar^2+br^3cos(3theta)
(7)

对于 (a,b) 的某些特定值 (M. Trott, 私人通讯, 2004年1月6日)。

另请参阅

标准映射, 截面

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Gleick, J. Chaos: Making a New Science. New York: Penguin Books, pp. 144-153, 1988.Hénon, M. and Heiles, C. "The Applicability of the Third Integral of Motion: Some Numerical Experiments." Astron. J. 69, 73-79, 1964.Rasband, S. N. Chaotic Dynamics of Nonlinear Systems. New York: Wiley, pp. 171-172, 1990.Tabor, M. "The Hénon-Heiles Hamiltonian." §4.1.b in Chaos and Integrability in Nonlinear Dynamics: An Introduction. New York: Wiley, pp. 121-122, 1989.Trott, M. "The Mathematica Guidebooks Additional Material: Hénon-Heiles Eigenfunctions." http://www.mathematicaguidebooks.org/additions.shtml#S_2_01.

在 Wolfram|Alpha 中被引用

Hénon-Heiles 方程

请引用为

Weisstein, Eric W. "Hénon-Heiles 方程。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/Henon-HeilesEquation.html

主题分类