Die Dynamik des Kowalewskaja Kreisels, des dritten integrablen Spezialfalls der klassischen Mechanik starrer Körper, wird auf mehreren Abstraktionsebenen dargestellt. Am Anfang steht die reale Bewegung eines physikalischen Modells und eine analoge Computersimulation der Bewegungsgleichungen von Kowalewskaja. Die erste Abstraktion betrifft die Abtrennung einer zyklischen Winkelvariable, d. h. den Übergang zu einer reduzierten Beschreibung in einem sechsdimensionalen (Gamma, Jota)-Phasenraum mit zwei Casimir-Konstanten. Im nächsten Schritt werden mit Hilfe der relativen Gleichgewichte die Bifurkationen in der Topologie der dreidimensionalen Energieflächen identifiziert. Auf der dritten Stufe wird die Blätterung dieser Energieflächen durch invariante Tori betrachtet, und es werden die kritischen Tori analysiert, bei denen sich die Art dieser Blätterung ändert. Die Tori werden in unterschiedlichen 3D-Projektionen gezeigt, wie auch in homöomorphen Bildern der Energieflächen. Im letzten Schritt wird dann die Technik der Poincaré-Schnitte benutzt, um alle möglichen Bewegungen zu derselben Energie in einer Animation zu zeigen. |