Kollektive Bewegung

Das Phanomen der kollektiven Bewegung ist von grossem allgemeinen Interesse, was einen Anstieg der Forschungstatigkeiten auf diesem Gebiet in den letzten Jahren zur Folge hatte. Gerade bei biologischen und sozialen Systemen, welche sich fast ausschliesslich fernab vom Gleichgewicht befinden, lassen sich oft koharente Bewegungen von Gruppen verschiedener Spezies beobachten, gedacht sei hier nur an Schwarme von Vogeln, Fischen oder auch Mikroorganismen. Spezies wie diese und die meisten anderen Spezies auch sind in der Lage, Energie aus der Umgebung aufzunehmen und diese wiederum in interne Freiheitsgrade umzuwandeln. Die so aufgenommene Energie ermoglicht es den Individuen, sich mit konstanter Geschwindigkeit zu bewegen, da jegliche Dissipation kompensiert werden kann. Genau dieser Umstand lasst sich in den o.g. Systemen beobachten: gerichtete, permanente Bewegung. Aus diesem Grunde ist das Konzept der Aktiven wechselwirkenden Brown'schen Teilchen Gegenstand detaillierterer Untersuchungen, welche in dieser Arbeit betrachten werden. Nach einer Einfuhrung in die grundlegenden Ideen der Theorie Aktiver Brown' -scher Teilchen werden verschiedene Wechselwirkungsszenarien betrachtet und die Grundbewegungszustande solcher wechselwirkenden Teilchen extrahiert. Im Rahmen einer Doktorarbeit entstanden, richtet sich dieses Buch an Leser mit Vorwissen in statistischer Physik, nichtlinearer Dynamik und physikalischer Kinetik. Die Arbeit sei aber auch als Bindeglied zu den Wissenschaften verstanden, die sich ebenfalls mit diesem interdisziplinaren Forschungsgebiet beschaftigen.