等离子体与引力系统中的速度长尾
等离子体物理
2016-05-20 v1 统计力学
摘要
在等离子体及引力系统的速度分布中观测到了长尾。一些远离平衡条件的实验和观测表明这些尾表现为 1/v^(5/2)。我们在此表明，此类重尾源于与总力场涨落相关的普遍机制。由于二体相互作用力在 1/r^2 处的发散，这些涨落可能非常大，其概率密度呈现出类似的长尾。它们诱导出大的速度涨落，从而导致 1/v^(5/2) 尾。我们从统计力学的 BBGKY 层级表示中提取了导致这些性质的机制。这通过对 Vlasov 方程添加一个额外项进行了修正。该新项涉及速度空间中拉普拉斯算子的 3/4 分数次幂以及分数次迭代时间积分。对均匀系统求解新的动力学方程，我们重新得到了观测到的速度分布 1/v^(5/2) 尾。这些结果得到了分子动力学模拟的证实。
引用
@article{arxiv.1605.05981,
title = {Long velocity tails in plasmas and gravitational systems},
author = {L. Brenig and Y. Chaffi and T. M. Rocha Filho},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.05981},
year = {2016}
}