MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1038/s41598-026-52344-7

Медицинская библиотека · Scientific reports · 2026

Turing-driven spiral defect chaos with stationary spiral tips: universal criticality in a time-discrete oscillatory system.

Wang Qun, Gao Jian

СтатьяПеревод в очереди

Аннотация

We report a breakthrough discovery of Turing-driven spiral defect chaos (SDC) governed by stationary nucleation sites in time-discrete oscillatory systems-a phenomenon defying classical instability paradigms. Unlike conventional SDC requiring spiral tip migration, this novel state features frozen spiral cores that trigger global chaos through random birth-death processes at fixed spatial coordinates while maintaining absolute immobility. Three universal critical behaviors emerge: (1) Spiral lifetimes follow scale-free power-law distributions with a fixed exponent ([Formula: see text]), independent of control parameters; (2) Spiral tip densities exhibit parameter-invariant scaling laws, collapsing onto a single master curve approximating normal distributions; (3) Self-organized criticality enables multiscale pattern coexistence. Theoretical analyses trace this to a Turing bifurcation, where diffusion destabilizes homogeneous periodic states into "static-source/dynamic-propagation" dissipative structures. This mechanism establishes a new paradigm: localized fluctuations at immobilized tips drive global chaos-resolving the paradox of motionless yet destructive spiral cores. Our findings provide fundamental insights for designing cardiac defibrillators exploiting stationary spiral sources and forecasting ecological invasion fronts dominated by critical fluctuations.

Для цитирования: Wang Qun, Gao Jian. Turing-driven spiral defect chaos with stationary spiral tips: universal criticality in a time-discrete oscillatory system.. Scientific reports. 2026. DOI: 10.1038/s41598-026-52344-7.
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.