Nichtlineare Physik

Theoretische nichtlineare Physik I: Dynamische Systeme

Wintersemester 2017/2018

Vorlesung mit Übungen

Veranstaltungs-Nr. im Vorlesungsverzeichnis: 110301 (Vorlesung), 110302 (Übungen)

  • Dozenten, Organisation, Termine & Klausuren

    Dozent

    Prof. Dr. U. Thiele

    ITP, Wilhelm-Klemm-Straße 9, 48149 Münster, Raum 315
    Tel.: +49 251 83-34939, E-Mail: u.thiele(at)uni-muenster.de

    Termine & Orte

    Vorlesung Di., 14:15–15:45 Uhr KP/TP 304
    Beginn: 10.10.2017
    Übungen Mi., 08:15–09:45 Uhr (alle zwei Wochen) KP/TP 303
    Beginn: nach Vereinbarung
  • Inhalt & Literatur

    Inhalt der Vorlesung

    Dies ist Teil I der Theoretischen Nichtlinearen Physik, dessen inhaltlicher Schwerpunkt die Herleitung, Analyse und Diskussion dynamischer Systeme ist. Studiert werden theoretische Beschreibungen naturwissenschaftlicher nichtlinearer Phänomene (Selbstorganisation) die mathematisch endlich-dimensionalen Systemen mit einer rein zeitlichen Dynamik entsprechen. Im nachfolgenden Sommersemester folgt Teil II mit dem inhaltlichen Schwerpunkt auf Musterbildung in räumlich ausgedehnten Systemen, d. h. wir betrachten mathematisch unendlich-dimensionale Systeme mit raum-zeitlicher Dynamik. Die einzelnen Kapitel des Teils I sind:

    • Einführung Experimente und Modelle Dynamische Systeme
    • Unterscheidungen und Konzepte Abbildungen
    • Analyse der logistischen Abbildung Flüsse
    • Lineare Stabilitätsanalyse Flüsse 
    • Bifurkationen und schwach nichtlineare Analyse
    • Emergenz von Grenzzyklen
    • Lokale und globale Bifurkationen Deterministisches Chaos
    • Eigenschaften und Emergenz

    Literatur

    Dynamische Systeme

    • Argyris, J., Faust, G., Haase, M., and Friedrich, R. (2015). An Exploration of Dynamical Systems and Chaos: Completely Revised and Enlarged Second Edition, Springer Berlin Heidelberg.
    • Iooss, G. & Joseph, D. (2012). Elementary Stability and Bifurcation Theory, Springer.
    • Murray, J. D. (1993). Mathematical Biology, Springer Verlag, Berlin.
    • Ott, E. (2002). Chaos in Dynamical Systems, Cambridge University Press.
    • Strogatz, S. H. (1994). Nonlinear Dynamics and Chaos, Addison-Wesley.

    Nichtlineare Systeme – allgemein

    • Ebeling, W. and Feistel, R. (2011). Physik der Selbstorganisation und Evolution. Wiley-VCH Verlag, Weinheim.
    • Misbah, C., (2016). Complex Dynamics and Morphogenesis: An Introduction to Nonlinear Science, Springer Netherlands. 

    • Nicolis, G. (1999). Introduction to nonlinear science. Cambridge University Press.
    • Nicolis, G. and Prigogine, I. (1977). Self-Organization in Nonequilibrium Systems: From Dissipative Structures to Order through Fluctuations. John Wiley & Sons.
    • Pismen, L. (2006). Patterns and Interfaces in Dissipative Dynamics (Springer Series in Synergetics). Springer.
    • Scott, A. (2006). Encyclopedia of Nonlinear Science. Taylor & Francis.

    mehr Literatur in der Vorlesung

  • Materialien zur Vorlesung

    Materialien zur Vorlesung werden im Learnweb bereitgestellt

  • Übungsgruppen

    Koordination: Walter Tewes

  • Übungsblätter

    Übungsblätter werden im Learnweb bereitgestellt