¿Qué fenómenos físicos generalmente se modelan usando cálculo fraccional?

Las ecuaciones “diferenciales” fraccionarias: utilizo comillas de miedo porque estas son realmente más como ecuaciones integro-diferenciales en el sentido de que no son locales, han encontrado aplicaciones en el estudio de medios disipativos, dinámica de fluidos y también en el estudio de la propagación del sonido en ciertos medios acústicos complicados, como en el caso de la propagación de ultrasonidos en animales con fines de imágenes médicas.

Hay muchas otras aplicaciones, pero ninguna en la que pueda pensar que se consideran teorías fundamentales, pero eso también puede ser posible: hay una rama completa de la mecánica cuántica llamada mecánica cuántica deformada q que está estrechamente relacionada con el cálculo fraccional, y que produce cosas interesantes como el giro fraccional, y que las personas han tratado de aplicar al efecto Hall cuántico fraccional, por ejemplo. Pero estas son principalmente aplicaciones teóricas hasta donde yo sé.

Otro ejemplo es una caminata aleatoria con memoria.

Tomando el límite continuo, la ecuación de difusión describe una caminata randim sin memoria

[matemáticas] \ frac {\ partial p} {\ partial t} = K \ nabla ^ 2 p [/ math]

Si introduce una elección particular de memoria (es decir, que el movimiento del caminante depende de sus movimientos anteriores), puede describirse mediante una derivada fraccional

[matemáticas] \ frac {\ partial ^ {1- \ alpha} p} {\ partial t ^ {1- \ alpha}} = K _ {\ alpha} \ nabla ^ 2 p [/ matemáticas]

El parámetro [math] 1 <\ alpha \ leq0 [/ math] determina cuánto depende el movimiento de los movimientos anteriores.

Se pueden modelar muchas cosas, pero creo que el ejemplo más famoso y útil es la ecuación de Shrodinger fraccional, utilizada en la teoría cuántica fraccionaria. Los detalles son demasiado complejos para que yo los escriba aquí, ¡pero le recomiendo que los vea!

Además, las ondas de choque amortiguadas no lineales se pueden expresar como una ecuación diferencial fraccional.

Editar: Recordado otro! Cuando tiene diferentes medicamentos que funcionan de forma pseudoaleatoria en materia biológica, ¡puede usar una ecuación diferencial fraccional!

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