Investigation of chaotic dynamical systems using the methods of Riemannian geometry
Zkoumání chaotických dynamických systémů metodami riemannovské geometrie
bakalářská práce (OBHÁJENO)
Zobrazit/ otevřít
Trvalý odkaz
http://hdl.handle.net/20.500.11956/84554Identifikátory
SIS: 176595
Kolekce
- Kvalifikační práce [10690]
Autor
Vedoucí práce
Konzultant práce
Švarc, Robert
Oponent práce
Ledvinka, Tomáš
Fakulta / součást
Matematicko-fyzikální fakulta
Obor
Obecná fyzika
Katedra / ústav / klinika
Ústav teoretické fyziky
Datum obhajoby
13. 9. 2016
Nakladatel
Univerzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakultaJazyk
Angličtina
Známka
Výborně
Klíčová slova (česky)
dynamické systémy, chaos, riemannovská geometrie, obecná relativita, pp-vlnyKlíčová slova (anglicky)
dynamical systems, chaos, Riemann geometry, general relativity, pp-wavesV této práci se zabýváme vyšetřováním chaosu v dynamických systémech popsaných Hamiltonovou funkcí pomocí nové geometrické metody. V úvodu jsou zavedeny příslušné definice a pojmy, jako jsou dynamické systémy, Lya- punovovy exponenty a Poincarého řezy. Poté je vysvětlena nová geomet- rická metoda (Horowitz et al., 2007), která slouží k detekci chaotického chování dynamických systémů. Rozsáhlá část je věnována obecné teorii relativity, spinorovému formalismu, Newmanově-Penrosově formalismu a teorii optických skalárů. V praktické části práce jsou zkoumány pp-vlny a chaotickému chování geodetik v těchto prostoročasech. Veškeré výpočty jsou prováděny v jazyce Python, proto je v práci zařazena i kapitola po- jednávající o numerických metodách. 1
In this thesis we investigate a chaos in dynamical systems described by the Hamilton function using a new geometric method. At first, necessary definitions and terms are introduced, like dynamical systems, Lyapunov ex- ponents and Poncaré sections. Subsequently we deal with the new geometric method (Horowitz et al., 2007), which predicts the stability of a system un- der consideration. An extensive part is devoted to the general relativity and spinor formalism, the Newman-Penrose formalism and the theory of optical scalars. In the computational part of the thesis, we investigate the pp-waves and chaotic behaviour of geodesics in this class of space-times. All calcula- tions are done in the Python programming language, so we the chapter on numerical calculations is included. 1