Главная > Регулярная и стохастическая динамика (Лихтенберг А., Либерман М.)
<< Предыдущий параграф
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

Как упоминалось во введении, появление квантовой механики дало новый мощный импульс для развития классической теории возмущений [34 ]. С другой стороны, современные успехи в понимании поведения классических динамических систем возродили интерес к изучению квантовых систем в квазиклассическом приближении $\hbar \rightarrow 0$. Особенно важно установить соответствие между классиче-
1) См. работу [555 ].- Прим. перев.

скими решениями (фазовые траектории) и квантовыми решениями (волновые функции). Квантовую формулировку задачи можно получить из классической ${ }^{1}$ ), однако квантовомеханическое решение не следует непосредственно из классического. Неизвестно какоелибо общее соответствие между обоими решениями, за исключением полностью интегрируемых систем ${ }^{2}$ ). В последнем случае движение по каждой из $N$ степеней свободы является независимым как в классической, так и в квантовой формулировке и правила квазиклассического квантования ${ }^{3}$ ) хорошо известны (см., например, [226, 329 ]). Каждая из $N$ переменных действия принимает дискретные значения $I=(\boldsymbol{n}+\boldsymbol{\alpha} / 4) \hbar$, где $\boldsymbol{n}$ и $\boldsymbol{\alpha}$ – целочисленные векторы квантовых чисел и индексов Маслова соответственно. Қвантовые уровни энергии $E_{n}=H\left(I_{n}\right)$ могут совпадать и пересекаться при изменении параметров системы. Квазиклассическая волновая функция имеет каустики в конфигурационном пространстве, соответствующие точкам поворота классического движения.

Для близких к интегрируемым классических систем, в которых регулярные и стохастические траектории сосуществуют в сколь угодно малых масштабах, квантовые аналоги не ясны. Некоторое понимание достигнуто в отношении квантования классических систем с полностью стохастическим поведением ( $K$-систем). Примерами являются отображение Арнольда [27] и бильярд Синая, в частности «стадион», образованный двумя параллельными прямыми, замкнутыми полуокружностями [59, 287]. Берри [24, 25] и Заславский [440] предположили, что уровни энергии стохастической системы должны отталкиваться, так что распределение расстояний между ними имеет максимум при некотором конечном значении, а не в нуле, как для интегрируемой системы ${ }^{4}$ ). Отталкивание наблюдалось в численном моделировании для бильярда Синая и стадиона $[27,28,59,80,287]$ и иногда принимается в качестве определения квантовой стохастичности.

Ситуация с близкими к интегрируемым системами не так ясна. Считается, что классическая иерархия резонансов с их стохастическими слоями и инвариантными торами «замазывается» при любом конечном $\hbar$. Қвантовое фазовое пространство оказывается,
1) По-видимому, имеется в виду переход от классических величин к квантовым операторам.- Прим. ред.
${ }^{2}$ ) Это не совсем так, см., например, работу [556].- Прим. рдд.
3) В оригинале редко употребляемый термин – квантование по Эйнштейну-Бриллюэну-Келлеру [329]; общепринятое наэвание – правило квантования Бора-Зоммерфельда (см., например, книгу [557]).- Прим. ред.
4) В указанных работах Берри этот вопрос не рассматривался; по-видимому, имеется в виду статья [28]. В работе Заславского [440] (см. также работу [442]) сделана попытка связать хорошо известное явление отталкивания уровней сложных атомов и ядер (см., например, книгу [558]) є динамическими характеристиками системы (обсуждение см. в работе [28]). – Прим. ред.

таким образом, «крупноструктурным», так что можно пренебречь почти всеми классическими областями (регулярными и стохастическими), размер которых много меньше $\hbar$ [329]. При этом квантовое поведение может быть регулярным, даже если соответствующая классическая система стохастична. Это подтверждается численными экспериментами Қазати и др. [56] для квантового стандартного отображения и Маркуса [294] для квантовой задачи Хенона и Хейлеса. Последний четко показал, что нестохастические квантовомеханические состояния имеют место при таких значениях энергии, для которых классическое движение является существенно стохастическим; он же дал обзор результатов применения обсуждаемых методов в молекулярной динамике. Еще одним следствием крупноструктурности является то, что при конечном $\hbar$ инвариантные торы оказываются неизолирующими. Отт и др. [325] продемонстрировали дифракцию волновой функции из классически регулярной области в стохастическую. Другие исследования обсуждаемой проблемы представлены в работах Бермана и Заславского [21], Чирикова и др. [77 ], Шепелянского [370], а также в трудах конференции [58]. Обзор этого направления дан Заславским [442 [¹).

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru