ملخص
تكوين الأنماط (الديناميكيات غير الخطية التطبيقية) - فهم تكوين واستقرار الأنماط المعقدة مثل أشباه الأنماط، أو الفوضى المكانية والزمانية، أو الدوامات المضطربة
الأنماط المنتظمة، مثل الخطوط والمربعات والأشكال السداسية، موجودة في كل مكان بطبيعتها، ويخضع تكوينها واستقرارها للتفاعلات المعقدة والمعقدة بين التناظر وعدم الخطية. يمكن أن يؤدي التفاعل غير الخطي للموجات في اتجاهات مختلفة إلى تكوين أنماط أكثر تعقيدًا وجمالاً: شبه الأنماط، والفوضى المكانية والزمانية، وأشكال أخرى من الديناميكيات الفوضوية، اعتمادًا على كيفية تفاعل الموجات.
سيتضمن هذا المشروع استخدام أفكار من الديناميكيات غير الخطية: نظرية التشعب، ونظرية الاستقرار، والتفاعلات ثلاثية الموجات، والفوضى، والتماثل، والدورات غير المتجانسة، لفهم تكوين واستقرار الأنماط المعقدة مثل شبه الأنماط، والفوضى المكانية والزمانية، أو اللوالب المضطربة.
أحد الجوانب المميزة لهذا المشروع هو أنه سيتضمن مشاكل بمقياسين للطول، حيث يمكن للموجات ذات الطول الموجي المختلف أن تتفاعل بعدة طرق مختلفة. سيكون هناك تركيز على الفهم العميق للديناميكيات الأساسية في المشكلة، باستخدام الأدوات الحسابية، أو نظرية التشعب، أو النظرية المقاربة، أو النظرية غير الخطية الضعيفة، أو الجبر الرمزي، أو نظرية المجموعة، أو أي شيء مطلوب.
في حين أن المشروع سيركز على حل مجموعة معينة من المعادلات التفاضلية الجزئية باستخدام الطرق التقريبية والعددية، فإن أحد جماليات نهج الديناميكيات غير الخطية هو أنه يمكن أن يكون له قابلية تطبيق واسعة في مجالات مختلفة من الرياضيات أو الفيزياء أو الكيمياء أو الأحياء. إن الأفكار التي سيستكشفها هذا المشروع لها تطبيقات لفهم الأنماط في ديناميكيات الموائع (تجربة موجة فاراداي)، وفيزياء المادة الناعمة (تكوين أشباه البلورات البوليمرية)، والكيمياء (أنظمة التفاعل والانتشار ذات الطبقتين).
