反应扩散系统中的模式选择
摘要：图灵的模式形成理论已经被用来描述许多生物、化学和物理系统中自组织周期模式的形成。然而，由于我们无法普遍预测在给定一组模型参数的情况下会得到哪种模式，这种模型的使用受到了阻碍。虽然我们对空间不稳定性发生时的附近有很多了解，但在发生点之外的模式选择和动力学机制却不太理解。在这里，我们提供了对这些系统动力学的新的物理洞察。我们发现，图灵模式中的峰值表现为点源，其动力学取决于流入其中的扩散通量。结果，峰值朝着最小化扩散物种的质量的周期稳态配置移动。我们还展示了最终稳态上的峰值的首选数量是使质量最小化的。我们的工作将质量最小化作为一种简单、可推广的物理原理，用于理解远离发生点的反应扩散系统中的模式形成。
作者：Srikanth Subramanian and Sean M. Murray
论文ID：2005.07940
分类：Pattern Formation and Solitons
分类简称：nlin.PS
提交时间：2021-02-03