在中心不動點 x̄0 = (c0/n)(1,…,1)ᵀ 處,恆定組織下超循環之線性化雅可比矩陣可導出一組簡正模。此雅可比矩陣的特徵值決定了局部的動力學特性。至關重要的是,同一個平衡點會隨著循環維度 n 的增加而改變其穩定性類型:
- 當
時,特徵值為實數且為負,形成一個 焦點 (類似穩定節點的吸引)。 - 當
時,特徵值變為具有負實部的複數,產生一個 螺旋匯 (軌跡向內螺旋)。 - 當
時,特徵值為純虛數,形成一個 中心 (中性、閉合軌道)。 - 當
時,不動點變成一個 帶螺旋成分的鞍點 (某些方向吸引,其他方向排斥)。
此分類說明了僅憑維度本身就能改變定性動力學,而無需移動平衡點。簡正模對應於雅可比矩陣的特徵向量,而其特徵值決定了微擾是增長、衰減還是振盪。
李雅普諾夫函數證明了中心不動點在以下維度時具有漸近穩定性:
