Определение условий сингулярного поведения плазмы в рамках модели Эйлера–Пуассона с комплексно-сопряженным спектром

Вестник ТюмГУ. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика.


Выпуск:

2025. Том 11. № 3 (43)

Название: 
Определение условий сингулярного поведения плазмы в рамках модели Эйлера–Пуассона с комплексно-сопряженным спектром


Для цитирования: Ефимов Г. Н., Ефимов Д. Г. 2025. Определение условий сингулярного поведения плазмы в рамках модели Эйлера–Пуассона с комплексно-сопряженным спектром // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. Том 11. № 3 (43). С. 58–70. https://doi.org/10.21684/2411-7978-2025-11-3-58-70

Об авторах:

Ефимов Геннадий Николаевич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Информационные системы цифровой экономики», Российский университет транспорта (МИИТ), Москва, Россия; efimov-mat@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-8636-4416

Ефимов Денис Геннадьевич, бакалавр кафедры «Цифровые технологии управления транспортными процессами», Российский университет транспорта (МИИТ), Москва, Россия; efimovdenis2004@yandex.ru, https://orcid.org/0009-0009-6060-6286

Аннотация:

Будучи высокоэнергетическим состоянием вещества, плазма играет ключевую роль в современных технологиях, астрофизике и управляемом термоядерном синтезе. Ключевая проблема заключается в анализе нелинейных колебаний и волн в плазме, способных приводить к возникновению особенностей, таких как градиентные катастрофы или разрывы колебаний. Эти явления представляют не только теоретический интерес для понимания нелинейных процессов в плазме, но и имеют практическое значение. Объектом исследования выступает система уравнений Эйлера–Пуассона, являющаяся одной из базовых моделей для описания динамики плазмы. Эта система может модифицироваться с учетом различных физических факторов, включая магнитные поля, релятивистские эффекты и столкновения частиц. Целью работы является исследование системы уравнений Эйлера–Пуассона, описывающей нелинейные колебания в плазме. Основное внимание уделяется условиям потери гладкости решений за конечное время.

Список литературы:

Арнольд В. И. 2024. Обыкновенные дифференциальные уравнения. Новое издание, исправл. М.: МЦНМО. 344 с.

Васильева А. В., Медведев Г. Н., Тихонов Н. А., Уразгильдина Т. А. 2010. Дифференциальные и интегральные уравнения, вариационное исчисление в примерах и задачах. 3-е изд., испр. М.: Лань. 432 с.

Гаргянц Л. В., Розанова О. С., Турцынский М. К. 2024. Задача Римана для основных модельных случаев уравнений Эйлера–Пуассона // Современная математика. Фундаментальные направления. Том 70. № 1. С. 38–52.

Демин В. А., Марышев Б. С. 2021. Методы математической физики: учеб.-метод. пос. Пермь: Пермский государственный национальный исследовательский университет. 110 с.

Дзарахохов А. В., Шишкина Э. Л. 2022. Решение уравнения Эйлера–Пуассона–Дарбу дробного порядка // Владикавказский математический журнал. Том 24. № 2. С. 85–100.

Зорич В. А. 2019. Математический анализ. Часть I. 10-е изд., испр. М.: МЦНМО. 564 с.

Ильин А. М., Ким Г. Д. 2018. Линейная алгебра и аналитическая геометрия. М.: Проспект. 400 с.

Колыбасова В. В., Крутицкая Н. Ч., Овчинников А. В. 2009. Жорданова форма матрицы оператора. М.: Физический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова. 27 с.

Котельников И. А. 2023. Лекции по физике плазмы. Том 1. Основы физики плазмы: учеб. пос. для вузов. 5-е изд., стер. СПб.: Лань. 400 с.

Кряквин В. Д. 2016. Линейная алгебра в задачах и упражнениях: учеб. пос. 3-е изд., испр. СПб.: Лань. 592 с.

Логвенков С. А., Самовол В. С. 2017. Линейная алгебра. Основы теории, примеры и задачи. М.: МЦНМО. 188 с.

Палин В. В., Радкевич Е. В. 2025. Методы математической физики. Лекционный курс: учеб. для вузов. 2-е изд., испр. и доп. М.: Юрайт. 222 с.

Чижонков Е. В. 2018. Математические аспекты моделирования колебаний и кильватерных волн в плазме. М.: ФИЗМАТЛИТ. 252 с.

Янин С. Н. 2012. Лекции по основам физики плазмы. Часть I. Томск: Изд-во Томского политехнического университета. 78 с.

Эльсгольц Л. Э. 2024. Дифференциальные уравнения. М.: Ленанд. 312 с.

Dafermos C. M. 2016. Hyperbolic Conservation Laws in Continuum Physics. The 4th Edition. Berlin–Heidelberg: Springer. 852 p.

Freiling G. 2002. A survey of nonsymmetric Riccati equations // Linear Algebra and its Applications. Vol. 351–352. Pp. 243–270.

Rozanova O. S., Chizhonkov E. V. 2022. The influence of an external magnetic field on cold plasma oscillations // Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Physik. Vol. 73. P. 249.

Tan C. 2021. Eulerian dynamics in multidimensions with radial symmetry // SIAM Journal on Mathematical Analysis. Vol. 53. No. 3. Pp. 3040–3071.

Wei L. 2020. Wave breaking, global existence and persistent decay for the Gurevich–Zybin system // Journal of Mathematical Fluid Mechanics. Vol. 22. No. 4. Pp. 1–14.