Chaotische Diffusion in Delay Systemen

• Antragsteller: Professor Dr. Martin Weigel, seit 8/2024
• Fachliche Zuordnung: Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 438881351

Chaotische Diffusion ist ein wohlbekanntes Phänomen in nichtlinearen dynamischen Systemen, in denen die Zustandsvariable normale oder anomale diffusive Bewegung zeigt. Ein gründliches Verständnis der Mechanismen, die zu normaler oder anomaler Diffusion führen, wurde hauptsächlich für niedrigdimensionale Systeme gewonnen. Kürzlich entstand durch Fragen der Ergodizitätsbrechung neues Interesse an solchen Systemen. Delay Systeme sind dagegen sehr allgemeine und praktisch relevante Systeme, bei denen endliche Reaktionszeiten explizit berücksichtigt werden. Diese formal unendlich-dimensionalen Systeme haben eine lange Historie, aber erstaunlicherweise wurde das Auftreten von diffusiver Bewegung in solchen Systemen bisher kaum untersucht. Unsere Entdeckung von laminarem Chaos, einer neuen Form von Chaos in Delay Systemen, impliziert auch die Existenz bisher unbekannter Mechanismen für normale und anomale Diffusion in Delay Systemen, was damit zwei traditionelle Zweige der nichtlinearen Dynamik verbindet. Das allgemeine Ziel dieses Projektes liegt in der Erforschung der Eigenschaften diffusiver Bewegung in solchen Delay Systemen, einschließlich der Fragen zu Ergodizitätsbrechung, und der Szenarien beim Übergang von laminarem zu turbulentem Chaos.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr. Günter Radons, bis 7/2024 (†)