Complex structures often emerge from initially homogeneous or weakly correlated states. We address the apparent tension between this ordering and entropy growth through a unified framework combining semi-microscopic phase-space dynamics, transport geometry, information theory, and coarse-grained effective modeling. The key point is that entropy depends on the level of description: a coarse-grained spatial field may become more ordered as structure forms, even while the full phase-space description becomes more complex through shell crossing, multistreaming, and the activation of velocity degrees of freedom. Using a Lagrangian--Eulerian transport map, we show how density amplification is governed by the Jacobian of the deformation and how anisotropic collapse arises from the eigenvalues of a hierarchy of deformation tensors. Long-range interaction or information flow is encoded in the displacement field, so that nonlocality enters directly through transport. We connect this geometric description to a maximum-entropy Gaussian baseline and show how nonlinear transport and nonlocal coupling generate scale coupling, higher-order correlations, and non-Gaussianity. We then formulate a Landau--Ginzburg description in which the growth of seed anisotropies is interpreted as the activation of lower effective free-energy branches, providing a coarse-grained realization of self-organization. Applied to generated cosmological fields, this framework indicates that the nonlocal tidal level becomes relevant already at moderate overdensity. Although cosmological structure formation is the main realization considered here, the framework is intended more broadly as a mesoscopic language for systems in which transport, anisotropy, nonlocality, and self-organization are central.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

《计算机信息》杂志发表高质量的论文,扩大了运筹学和计算的范围,寻求有关理论、方法、实验、系统和应用方面的原创研究论文、新颖的调查和教程论文,以及描述新的和有用的软件工具的论文。官网链接:https://pubsonline.informs.org/journal/ijoc
全文发布 | 《技术结构图谱2022》报告,84页pdf
专知会员服务
57+阅读 · 2023年12月7日
专知会员服务
29+阅读 · 2021年8月2日
[WWW2021]图结构估计神经网络
专知会员服务
43+阅读 · 2021年3月29日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
连载▍AlexNet结构详解(引用MrGiovanni博士)
36大数据
10+阅读 · 2019年3月28日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Network Embedding 指南
专知
22+阅读 · 2018年8月13日
Reinforcement Learning: An Introduction 2018第二版 500页
CreateAMind
14+阅读 · 2018年4月27日
论文浅尝 | Improved Neural Relation Detection for KBQA
开放知识图谱
13+阅读 · 2018年1月21日
自然语言处理 (三) 之 word embedding
DeepLearning中文论坛
19+阅读 · 2015年8月3日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
DeepSeek 版Claude Code,免费小白安装教程来了!
专知会员服务
7+阅读 · 5月5日
《美空军条令出版物 2-0:情报(2026版)》
专知会员服务
13+阅读 · 5月5日
帕兰提尔 Gotham:一个游戏规则改变器
专知会员服务
6+阅读 · 5月5日
【综述】 机器人学习中的世界模型:全面综述
专知会员服务
11+阅读 · 5月4日
伊朗的导弹-无人机行动及其对美国威慑的影响
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员