应用水平可见图方法研究非热等离子体中电磁湍流的不可逆性

等离子体物理中的一个基本开放问题是非热粒子分布在弱碰撞等离子体环境中的作用，这种系统普遍存在于宇宙中，例如太阳风和地球磁层对应于可研究湍流现象的自然等离子体物理实验室。我们的研究视角源于水平可见图（HVG）方法，该方法在过去几年中发展起来，用于分析时间序列，避免了其他方法带来的繁琐和高计算成本。在此，我们基于应用于磁化无碰撞等离子体的粒子在胞（PIC）模拟获得的磁场涨落时间序列的有向HVG技术构建复杂网络，以区分度分布并计算Kullback-Leibler散度（KLD）作为由非平衡过程产生的数据集的相对熵度量。首先，我们分析了HVG无向版本的连接概率分布，发现低κ值的Kappa分布倾向于为非相关时间序列，而Maxwell-Boltzmann分布显示出相关随机过程行为。然后，我们研究了等离子体自生磁涨落的暂时不可逆程度，比较了热等离子体（由Maxwell-Boltzmann速度分布函数描述）与非热Kappa分布的情况。我们已表明，与HVG相关的KLD能够区分等离子体中与热平衡相关的可逆性水平，因为系统的耗散度随κ参数减小且分布函数偏离Maxwell-Boltzmann平衡而增加。