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数学家开发新型恒星动力学系统解决方案

Vlasov-Poisson方程描述了许多重要的物理现象,例如星际空间中引力粒子的分布,高温等离子体动力学和Landau阻尼效应。来自RUDN大学数学研究所和慕尼黑大学数学研究所的科学家联合小组提出了一种新方法,该方法可在三维情况下获得Vlasov-Poisson方程组的平稳解。获得的解描述了恒星动力学现象。研究结果发表在Doklady Mathematics期刊上。

现代物理学区分了四种主要的相互作用类型。基本粒子物理学涵盖了强相互作用和弱相互作用,电磁学是通过电动力学研究的,而具有引力相互作用的系统则属于物理学的一个特殊分支,即重力动力学。在空间尺度上,引力场起着关键作用。重力动力学研究的领域之一是恒星动力学。

“我们考虑了有关引力物质的分布函数,局部密度和牛顿势的三维平稳的Vlasov-Poisson方程组,并开发了一种获得球对称平稳解的新方法。这是我们卓有成效的结果与著名的德国科学家J. Batt和E. Joern合作”,物理和数学理学硕士,RUDN大学Nikolskii数学研究所所长Alexander Skubachevskii说。

苏联著名物理学家阿纳托利·弗拉索夫(Anatoly Vlasov)提出的方程式描述了重力,电场和电磁场中多个粒子的运动和相互作用。考虑到自洽场的影响,他们对粒子系统的动力学和静态分布进行建模。引力粒子系统的Vlasov-Poisson方程由覆盖重力的Poisson方程和Vlasov方程组成涵盖了互连颗粒中密度分布的功能。最初假定弗拉索夫模型描述电子气体动力学。该模型将等离子体中的过程视为不是单个粒子之间的一系列碰撞,而是视为一个简化的系统,在该系统中,粒子通过一个场相互作用,而该场又与粒子密度分布函数相关。因此,有时将Vlasov方程称为具有自洽场的方程。RUDN大学的数学家与他的德国同事一起建立了可扩展性定理,即证明了局部密度函数的外观,以便将其补充到Vlasov-Poisson系统的平稳球对称解中。