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Chew-Goldberger-Low 各向异性等离子体的作用量原理与守恒律

等离子体物理 2022-09-14 v2

摘要

利用拉格朗日变分原理研究了理想 CGL 等离子体方程,包括平行压强(pp_\parallel)和垂直压强(pp_\perp)的双重绝热守恒律。建立了 Euler-Poincaré 变分原理并得到了非正则泊松括号,其中非正则变量由质量通量 M{\bf M}、密度 ρ\rho、三个熵变量 σ=ρS\sigma=\rho Sσ=ρS\sigma_\parallel=\rho S_\parallelσ=ρS\sigma_\perp=\rho S_\perpSS_\parallelSS_\perp 是两个标量熵不变量)以及磁感应强度 B{\bf B} 组成。通过 Noether 定理推导了 CGL 等离子体方程的守恒律。Galilei 群导致能量、动量、质心和角动量的守恒。横截螺旋度守恒源于流体重标记对称性,并且是局部的或非局部的,取决于 SS_\parallelSS_\perpSS 的熵梯度是否垂直于 B{\bf B}。证明了 CGL 系统的点 Lie 对称性由 Galilei 变换和标度变换组成。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.06399,
  title  = {Action Principles and Conservation Laws for Chew-Goldberger-Low Anisotropic Plasmas},
  author = {G. M. Webb and S. C. Anco and S. V. Meleshko and G. P. Zank},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.06399},
  year   = {2022}
}

备注

59 pages