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波浪湍流中的普适性程度

统计力学 2025-12-05 v1 高能物理 - 理论 混沌动力学 流体动力学 等离子体物理

摘要

弱相互作用波浪的湍流表现出极大的普适性:相互作用细节以及抽取和耗散尺度的独立性。本文研究了从小尺度向大尺度反向湍流级联如何从弱向强过渡的过程。我们发现,尽管一级联修正项可能取决于激发和耗散尺度,但在强湍流中会出现新的普适性类型。我们将自旋波在铁磁体中的湍流与非线性薛定谔方程(NSE)中的湍流级联以及在更高维度中具有乘子相互作用顶点的MMT类模型进行比较。我们指出,顶点重整化在前者中导致对抽取(UV尺度)的依赖,而在后者中则不产生这种依赖。由于这种谱非局域性,自旋波湍流即使在波数相近的波之间相互作用较弱时,只要距离抽取尺度 sufficiently far,也会停止表现为弱湍流。我们将这一现象概括为:非局域性增强了非线性。随后,我们描述了具有大量成分的多组分模型中的强湍流。我们认为,强自旋波湍流类似于聚焦NSE的湍流,因其实现了临界平衡状态。然而,UV非局域性导致自旋波湍流在大尺度上的水平随抽取水平的增加而降低,最终导致其与抽取水平无关的状态。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.04866,
  title  = {Degrees of universality in wave turbulence},
  author = {Jiasheng Liu and Vladimir Rosenhaus and Gregory Falkovich},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.04866},
  year   = {2025}
}

备注

28 pages