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Titre original :
Complexity and Criticality
Contenu du livre :
Ce livre propose une introduction stimulante aux thèmes contemporains de la complexité et de la criticité, et explore leur base commune d'invariance d'échelle, un thème central unificateur de l'ouvrage. La criticité fait référence au comportement de systèmes étendus à une transition de phase où l'invariance d'échelle prévaut.
Les nombreuses parties microscopiques constitutives produisent des phénomènes macroscopiques qui ne peuvent être compris en considérant une seule partie. La phénoménologie des transitions de phase est introduite en considérant la percolation, un modèle simple avec une transition de phase purement géométrique, permettant ainsi au lecteur de se familiariser intuitivement avec des concepts tels que l'invariance d'échelle et la renormalisation. Le modèle d'Ising est ensuite présenté, qui capture une transition de phase thermodynamique d'un système désordonné à un système ordonné lorsque la température est abaissée dans un champ externe nul.
En soulignant les analogies entre la percolation et le modèle d'Ising, l'intuition du lecteur concernant les transitions de phase est développée de manière à ce que le formalisme théorique sous-jacent puisse être pleinement apprécié. Ces systèmes en équilibre ne subissent une transition de phase que si un agent externe règle finement certains paramètres externes à des valeurs particulières.
Outre les fractales et les transitions de phase, il existe de nombreux exemples dans la nature de l'émergence d'un tel comportement complexe dans des systèmes de non-équilibre à évolution lente : les tremblements de terre dans les systèmes sismiques, les avalanches dans les milieux granulaires et les précipitations dans l'atmosphère. Une classe de systèmes en non-équilibre, non contraints par la nécessité d'ajuster des paramètres externes pour obtenir un comportement critique, est abordée dans le cadre de modèles simples, révélant que l'application répétée de règles simples peut spontanément donner lieu à un comportement complexe émergent qui n'est pas codé dans les règles elles-mêmes. La base commune de la complexité et de la criticité est identifiée et appliquée à une série de systèmes hors équilibre.
Enfin, le lecteur est invité à se demander si l'auto-organisation dans les systèmes hors équilibre pourrait être un concept unificateur pour des domaines disparates tels que la mécanique statistique, la géophysique et la physique atmosphérique. Visitez http : //www.complexityandcriticality.com pour les animations des modèles du livre (disponibles pour Windows et Linux), les solutions aux exercices, ainsi qu'une liste de corrections.
Autres informations sur le livre :
| ISBN : | 9781860945175 |
| Auteur : | |
| Éditeur : | |
| Reliure : | Broché |
| Année de publication : | 2005 |
| Nombre de pages : | 408 |
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