初現無限叢集(the incipient infinite cluster)
恰在臨界處(在 Z^2 上、且猜想在他處)沒有無限叢集——theta(p_c) = 0。然而臨界叢集巨大且碎形,人們想要一個單一典範的無限物件來捕捉「瀕臨滲流」的幾何。初現無限叢集(IIC)正是該物件:原點的臨界叢集,藉適當的條件極限使之無限,儘管無條件下不存在無限叢集。它是研究臨界處輸運與隨機漫步的恰當舞台。
由於不能直接對零機率事件「p_c 處 |C| = 無限」取條件,IIC 是建構為一列各具正機率的條件測度之極限。凱斯滕(Kesten,1986)對二維滲流給出兩種建構並證明它們一致:對臨界滲流取「原點連到半徑 n 之方盒邊界」為條件,令 n 趨於無限;或取「原點連到遠處點 x」為條件,令 x 趨於無限。所得組態上的機率測度即 IIC 的律。在其下,原點叢集幾乎必然無限,但它是一個稀疏、碎形的物件——其在半徑 R 方盒內的質量像 R^(d_f) 般成長,碎形維度 d_f < d(二維中 d_f = 91/48),故它佔據趨於零的體積比例。范德霍夫斯塔德(van der Hofstad)與賈萊(Jarai)後來藉蕾絲展開在高維建構了 IIC,在那裡它看起來像臨界分支隨機漫步的軌跡。
IIC 之所以重要,是因為它是研究臨界處動態的自然幾何——尤其是「迷宮中的螞蟻」,即臨界叢集上的隨機漫步,其次擴散行為(亞歷山大-奧爾巴赫猜想,在高維與樹上已證)是無序介質中反常輸運最乾淨的陳述之一。告誡是:IIC 確實是一個條件極限的構造,而非普通叢集,且不同合理條件給出相同極限是一個定理,並非平凡。其存在性與唯一性在二維與高維已確立,但對中間維度(連 theta(p_c) = 0 都尚未完全證明)IIC 的地位繼承那些缺口。
在 Z^2 上,抽樣臨界滲流並以「原點連到邊長 1000 之方盒邊界」為條件。原點叢集此時是一個蔓延的蕾絲狀骨幹帶著懸垂末端——IIC 的有限 n 快照。當方盒增大,此圖收斂到一個維度 91/48 的真正無限碎形叢集,隨機漫步者在其上反常地緩慢擴散。
IIC:藉條件使之無限的臨界叢集,其上輸運反常緩慢。
IIC 是一個條件極限,而非普通叢集:在 p_c 無條件的無限叢集並不存在(theta(p_c) = 0)。相異的自然條件給出相同 IIC 是凱斯滕的定理,而非平凡,且至今只在二維與高維嚴格成立。