化学混沌的随机模拟研究

化学反应的完整描述包含反应物质分子数的平均值和围绕平均值的涨落两部分.在通常情况下,分子数的平均值或浓度由宏观速率方程描述,而涨落则因为很小而被忽略.然而当体系接近不稳定分支点时,涨落将变得反常地大,涨落和平均值可达到相同的量级,中心极限定理和大数定理失效.在这种情况下,宏观决定性方法失效,必须采用微观或介观方法描述.化学混沌作为一种新的化学不稳定性,其内部分子涨落如何?宏观方程是否还能真实地描述微观反应过程呢?本文用MonteCarlo随机模拟方法对Willamowski-Rossler化学混沌这一具体模型进行了数值模拟,以检验宏观速率方程的有效性;同时也考察了该反应体系在宏观方程极限圈运动和混沌运动(图略)的反应参数下的典型粒子数分布和涨落情况.