Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 10: Statistische Physik in biologischen Systemen

DY 10.3: Vortrag

Montag, 11. März 2002, 10:15–10:30, H2

Schwarmdynamik in kanonisch-dissipativen Systemen — •Frank Schweitzer^1,2 und Werner Ebeling¹ — ¹Institut für Physik, Humboldt Universität, 10099 Berlin — ²FhG Institut für Autonome Intelligente Systeme, 53754 Sankt Augustin

Ein Schwarm kann aus physikalischer Sicht als Vielteilchensystem mit zusätzlichen Bedingungen beschrieben werden, die (a) für die aktive Bewegung und (b) für das typische korrelierte Schwarmverhalten verantwortlich sind. Aktive Bewegung ist an die Aufnahme von Energie gebunden, d.h. der Schwarm ist ein offenes Nichtgleichgewichtssystem. Dies kann im Rahmen der Theorie kanonisch-dissipativer Systeme modelliert werden. Für die Interaktion der Teilchen werden verschiedene Möglichkeiten von globalen Kopplungen berücksichtigt, die ebenfalls (näherungsweise) mit der Theorie kanonisch-dissipativer Systeme konsistent sind. Auf diese Weise wird ein Zugang zur Schwarmdynamik formuliert, der einerseits eine sehr komplexe teilchenbasierte Dynamik realisiert (die z.B. für stochastische Computersimulationen verwendet wird), andererseits weiterhin analytische Resultate (z.B. Geschwindigkeitsverteilungen, räumliche Dispersion) ermöglicht.

Schweitzer, F.; Ebeling, W.; Tilch, B., PRL 80 (1998) 5044, PRE 64 (2001) 021110