PhD thesis AntonoP - Πανεπιστήμιο...
Transcript of PhD thesis AntonoP - Πανεπιστήμιο...
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1. Chaos in a Near Integrable Hamiltonian Lattice ,Rothos V. M, Antonopoulos Ch. & Drossos L., 2002, Int. J. Bif. Chaos, 12, 8, 1743 1754
1. Geometrical Properties of Local Dynamics in Hamiltonian Systems: the GeneralizedAlignment Index (GALI) Method ,Skokos Ch., Bountis T. & Antonopoulos Ch., submitted at February 2006
2. Stability of Simple Periodic Orbits and Chaos in a Fermi Pasta Ulam Lattice ,Antonopoulos Ch. & Bountis T., 2006, Physical Review E, 73, 056206
3. Chaotic Dynamics of N degree of Freedom Hamiltonian Systems ,Antonopoulos C., Bountis T. & Skokos C., 2006, Int. J. Bif. Chaos, 16, 6, 1777 1793
4. Detecting Order and Chaos in Hamiltonian Systems by the SALI Method ,Skokos Ch., Antonopoulos Ch., Bountis T. C. & Vrahatis M. N., 2004, J. Phys. A,37, 6269 6284
5. How does the Smaller Alignment Index (SALI) Distinguish Order from Chaos? ,Skokos Ch., Antonopoulos Ch., Bountis T. C. & Vrahatis M. N., 2003, Prog. Theor.Phys. Supp., 150, 439 443
1. SALI: An Efficient Indicator of Chaos with Application to 2 and 3 Degrees of FreedomHamiltonian Systems ,Antonopoulos Ch., Manos A. & Skokos Ch., 2004. In Proceedings of the 1st Interna-tional Conference From Scientific Computing to Computational Engineering , 1st IC SCCE, ed. Tsahalis D. T., Patras Univ. Press, Vol. III, 928 933
2. Smaller Alignment Index (SALI): Determining the Ordered or Chaotic Nature of Orbitsin Conservative Dynamical Systems ,Skokos Ch., Antonopoulos Ch., Bountis T. C. & Vrahatis M. N., 2003. In Proceedingsof the Conference Libration Point Orbits and Applications , eds. Gomez G., Lo M. W.& Masdemont J. J., World Scientific, 653 664
VII
1. Estimation of the Dynamic Aperture of Symplectic Mappings Using Evolutionary Al-gorithms ,Ch. G. Antonopoulos, I. G. Petalas, T. C. Bountis & M. N. Vrahatis, 2006. InProceedings of Volos 18th Summer School and Conference , ed. T. C. Bountis.
2. A Fast and Reliable Method for Distinguishing Regular from Chaotic Motion in Hamil-tonian Systems ,Antonopoulos Ch., Skokos Ch., Bountis T. C. & Vrahatis M. N., 2003. In RecentAdvantages in Mechanics and Related Fields , Volume in Honour of Prof. Goudas C.L., Univ. of Patras, 325 333
3. Smaller Alignment Index (SALI): Detecting Order and Chaos in Conservative Dynam-ical Systems ,Skokos Ch., Antonopoulos Ch., Bountis T. C. & Vrahatis M. N., 2002. In Proceed-ings of the 4th GRACM Congress on Computational Mechanics , ed. Tsahalis D. T.,Vol. IV, 1496 1502
1. Detecting Irregular Orbits in Gravitational NBody Simulations,Gemmeke, J. F. & Portegies Zwart, S. F. & Kruip, C. J. H., 2006, Communications inNonlinear Science and Numerical Simulation (2006), doi:10.1016/j.cnsns.2006.09.012
2. The Resonant Structure of Jupiters Trojan AsteroidsI. LongTerm Stability and Dif-fusion,Robutel, P. & Gabern, F., 2006, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society,Vol. 372, Issue 4, pp. 1463 1482
3. SelfConsistent Models of Cuspy Triaxial Galaxies with Dark Matter Haloes,CapuzzoDolcetta R. & Leccese L. & Merritt D. & Vicari A., 2006, arXiv:astroph/0611205,pdf version: http://de.arxiv.org/abs/astroph/0611205, Preprint submitted to ApJ, As-trophysics
4. Lyapunov Indices With Two Nearby Trajectories in a Curved Spacetime,Wu X. & Huang T. Y. & Zhang H., 2006, Physical Review D Particles, Fields,Gravitation and Cosmology, Vol. 74, Issue 8, Article number 083001
5. The Resonant Structure of Jupiters Trojan Asteroids I: Long Term Stability and Dif-fusion,Robutel P. and Gabern F., 2006, MNRAS, In press
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6. Quasiperiodic and Chaotic Discrete Breathers in a Parametrically Driven System With-out Linear Dispersion,Maniadis P. & Bountis T., 2006, Physical Review E, Vol. 73, pp. 046211
7. Detecting Irregular Orbits in Gravitational N Body Simulations,Gemmeke J. F., Portegies Zwart S. F. & Kruip C. J. H., 2006, arXiv:astroph/0607343 v114 July 2006, pdf version: http://arxiv.org/abs/astroph/0607343, Preprint submittedto Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation
8. Sensitivity tools vs. Poincare sections,Barrio R., 2005, Chaos Solitons & Fractals, Vol. 25, No. 3, 711 726
9. On the Integrability and Chaos of an N = 2 Maxwell Chern Simons HiggsMechanical Model,de Assis L. P. G., Helayel Neto, Haas F. & Nogueira A. L. M. A., 2005, TechnicalReport no: CBPF NF 013/05, Centro Brasileiro de Pesquisas Fisicas CCP/CBPF,Rio de Janeiro, Brasil, May 2005, arXiv:hepth/0505159 v1 18 May 2005, pdf version:http://arxiv.org/abs/hepth/0505159
10. Several Diagnostic Indexes for Orbital Chaos,Wu X. & Huang T. Y., 2005, Progress in Astronomy, Vol. 23, No. 4, pp. 318 330,December 2005, ISSN 1000 8349
1. Barred Galaxies: Studying the Chaotic and Ordered Nature of Orbits,Manos T. and Athanassoula E., 2006, In Proceedings of the 7th Astronomy Conferenceof the Hellenic Astronomical Society (in press), astroph/0601331
2. Chaos and the Dynamical Evolution of Barred Galaxies,Manos T. and Athanassoula E., 2005, In Proceedings of the 5th International ConferenceThe fabulous destiny of galaxies: bridging past and present, Marseille, France (inpress), astroph/0510823
3. Detecting Chaotic and Ordered Motion in Barred Galaxies,Manos T. and Athanassoula E., 2005, In SF2A2005: Semaine de l AstrophysiqueFrancaise, eds. Casoli F., Contini T., Hameury J. M. and Pagani L., EDPSciences,Conference Series, 631 632
1. Caos e integrabilidade em teorias com supersimetria,de Assis L. P. G., 2005, Centro Brasileiro de Pesquisas Fisicas CBPF, Rio de Janeiro(in Portuguese)
IX
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1. Detecting Chaotic Orbits in N Body Simulations,Gemmeke J. F., 2005, Faculteit der Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica,Universiteit van Amsterdam, The Netherlands
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w(j)k (0) =
u(j)k1(t)
d(j)k
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) Ni=1
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J (x(t)) % * % . :==F; !
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!%+ , #
:=D>;
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SALI(t) = min{0, 2} = 0.
& % , x(t) = (q1(t), . . . , qN (t), p1(t), . . . , pN (t)) %!
limt
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SALI # ! % (0,2] # ! % !% , % % #
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wi(t) , i = 1, 2 :=DB;
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P (t)
P (t) % > % ! % ! % # : % ! #;
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w1 w2 = w1 w2 w1 + w22 . :=DA;
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(H
p,H
q
), :=DF;
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#
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wi % !,% ! #
wi =2Nj=1
wij ej , i = 1, 2, . . . , k :=A>;
4: 1 . # 2 & ' /GALI0
wij % !% %
2Nj=1
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' !, :=A>; ,w1
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wk1 wk2 wk 2N
e1
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EA . ! k
,+
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1i1
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# #
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1 2 . . . 2N . :=AG;
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1nT
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4) 1 . # 2 & ' /GALI0
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w(nT ) =2Ni=1
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$ Oseledec JEDK . . {u1, u2, . . . , u2N} # Lyapunov ! .!% % # , 2# % %
! % % )'
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w(t) =2Ni=1
ci editui , :=?A;
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# % # , %
, ' di i = 1, 2, . . . , 2N % Lyapunov ! t i i = 1, 2, . . . , 2N % ui i = 1, 2, . . . , 2N % !
# w(0) = ui . % .. ! !
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!" # # 44
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c12|c11|e(12)t c
13
|c11|e(13)t c12N|c11| e
(12N )t
s2c22|c21|e(12)t c
23
|c21|e(13)t c22N|c21| e
(12N )t
. . .
skck2|ck1 |e(12)t c
k3
|ck1 |e(13)t ck2N|ck1 | e
(12N )t
, :=?G;
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[u1 u2 . . . u2N
]T:=?C;
:T; # , % " . ! k
!%+ ! .% :=AD; ,
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1i1
48 1 . # 2 & ' /GALI0
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Sk =
1i1
!" # # 4;
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1jk1|c11|
e(1jk1 )t
s2c2j1|c21|e(1j1 )t c
2jk1|c21|
e(1jk1 )t
skckj1|ck1 |e(1j1 )t c
kjk1|ck1 |
e(1jk1 )t
=
=
s1c1j1|c11|
c1jk1|c11|
s2c2j1|c21|
c2jk1|c21|
skckj1|ck1 |
ckjk1|ck1 |
e[(1j1 )+(1j2 )++(1jk1 )
]t
:=EA;
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D1,j1,j2,...,jk1 e[(1j1 )+(1j2 )++(1jk1 )
]t. :=E?;
$ % %+ # % C :=?G;
,
Dj1,j2,...,jk =
c1j1|c11|e(1j1 )t
c1j2|c11|e(1j2 )t c
1jk
|c11|e(1jk )t
c2j1|c21|e(1j1 )t
c2j2|c21|e(1j2 )t c
2jk
|c21|e(1jk )t
ckj1|ck1 |e(1j1 )t
ckj2|ck1 |e(1j2 )t c
kjk
|ck1 |e(1jk )t
=
=
c1j1|c11|
c1j2|c11|
c1jk
|c11|c2j1|c21|
c2j2|c21|
c2jk
|c21|
ckj1|ck1 |
ckj1|ck1 |
ckjk1|ck1 |
e[(1j1 )+(1j2 )++(1jk1 )+(1jk )
]t
:=EE;
1 < j1 < j2 < . . . < jk1 < jk 2N ' # +# % % #
Dj1,j2,...,jk e[(1j1 )+(1j2 )++(1jk1 )+(1jk )
]t. :=EF;
$,# kk %+ ,%+ Sk :=EB; % # ! % # % C :=?G;
46 1 . # 2 & ' /GALI0
D1,2,3,...,k e[(12)+(13)++(1k)]t . :=EG;
)9 %+ :=E?; % !! %+ D1,2,3,...,k
, % ! % :=EG; '
% % Sk % :=EG; % !!
Sk(t) e[(12)+(13)++(1k)]t . :=EC;
' , :=AA; k 1 w1 w2 wk .% Sk % GALIk % %
GALIk(t) e[(12)+(13)++(1k)]t . :=F>;
$ ! k = 2 % GALIn(t) % SALI !/ =F & % :=F>; ! :=D?; . %
% % JG=K
! 1 > 2 #
% !!% .% :=?F; '
# m Lyapunov 1 < m < k % % . 1 2 m .% :=F>; !%
GALIk(t) e[(1m+1)+(1m+2)++(1k)]t , :=FB;
% !, % # $ ! k m < N GALIk % # % %+ % C % %+ & %
, . #
% # GALIk ( Lyapunov i = 0 # % % ! !,
-2 3 GALI '+ &1+
)9 % ! ! 2# N # %
:=DE; ! % N 1 &, % KAM ! % % %
!,% N :formal; # % . # ,%+ # %
1 !% # J1, J2, . . . , JN N
!" # # 47
# # .# Hamilton % ,
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i = 1, 2, . . . , N. :=F=;
9 .# # %
Ji(t) = Ji0i(t) = i0 + i(J10, J20, . . . , JN0) t
i = 1, 2, . . . , N, :=FD;
Ji0 i0 i = 1, 2, . . . , N %
9%+ i i i = 1, 2, . . . , N % Ji i % !, .# # :=F=; ,
i = 0i =
Nj=1 ij j
i = 1, 2, . . . , N, :=FA;
ij =iJj
J0 i, j = 1, 2, . . . , N, :=F?; J0 = (J10, J20, . . . , JN0) = N 1 # ( .# # %
i(t) = i(0)
i(t) = i(0) +[N
j=1 ijj(0)]t
i = 1, 2, . . . , N. :=FE;
:=FE; w(0) ! i(0) i =1, 2, . . . , N i(0) i = 1, 2, . . . , N !% w(0) =(1(0), 2(0), . . . , N (0), 1(0), 2(0), . . . , N (0)) .% # ! # ! !% . !
, # % ! .
0 w(0)
Ni=1
i(0)2 +N
i=1
i(0)2 = 1 :=FF;
# .. %
w(t) =1 +
Ni=1
Nj=1
ijj(0)
t2 +2 N
i=1
i(0) Nj=1
ijj(0)
t
1/2
, :=FG;
4@ 1 . # 2 & ' /GALI0
# w(t) !,
w(t) =1
w(t)
1(0), . . . , N (0), 1(0) + N
j=1
1jj(0)
t, . . . , N (0) + N
j=1
Njj(0)
t .:=FC;
, :=FG; ! ! t . !
t :=FC; % , #
, ! % : !
; # t1 , % % ! 2# # %
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|c(1)1 |e(12)t e2 , :DBA;
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2t e2
|c(2)1 | e1t= s2 e1 +
c(2)2
|c(2)1 |e(12)t e2 , :DB?;
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