Математик РУДН впервые описал движение волн в плоской ленте из плазмы

Математик РУДН впервые описал движение волн в плоской ленте из плазмы

Математик из РУДН впервые доказал теорему существования и единственности решений уравнения Захарова-Кузнецова в полосе. Такие теоремы для уравнений в частных производных – большая редкость. Новые результаты можно применять, в частности, в астрофизике, при описании распространения плоских волн в плазме. Статья опубликована в журнале Nonlinear Analysis: Real World Applications.

Уравнение Захарова-Кузнецова — это уравнение на одну функцию от двух переменных x и y. С точки зрения физики x - это направление распространения волны, а деформация среды происходит вдоль перпендикулярного направления y. Так, например, выглядит колебание струны гитары - волна бежит по струне, при этом колебания происходят в перпендикулярном относительно бега волны направлении.

Существует большое количество результатов, которые описывают решения уравнений Захарова-Кузнецова в случае, когда по y нет ограничений. Но вопрос распространения волны в полосе — когда y ограничен — до последнего времени был почти не изучен. И это несмотря на то, что у такой постановки задачи есть физический смысл, и, следовательно, потенциальные приложения.

Математики РУДН разобрались с уравнением Захарова-Кузнецова в полосе. Они изучили три основных случая - когда на границе полосы колебаний нет, когда на этой же границе нет тока и когда граничные условия имеют периодическую структуру. Последний случай соответствует распространению волн в среде, структура которой периодична по x.

Во всех этих случаях математикам удалось доказать теоремы существования и единственности решений. Для систем уравнений в частных производных, к которым относится уравнение Захарова-Кузнецова, такие уравнения - большая редкость. Для решений уравнения с начальными условиями в полосе это первые подобные результаты. Плоские потоки плазмы с граничными условиями, которые рассматривали ученые РУДН, могут встречаться в физике и астрофизике.

Уравнения Захарова-Кузнецова относятся к более широкому классу уравнений, известных как уравнения типа Кортвега-де Фриза. При изучении этого класса уравнений впервые удалось описать солитоны - волны, форма которых при движении не меняется. Физики рассматривают солитоны как инструмент для работы современных оптических систем передачи данных. Изучение солитонов, которые могут возникать в уравнениях Захарова-Кузнецова, — один из вариантов развития работы, проделанной математиками из РУДН.

Статья в журнале Nonlinear Analysis: Real World Applications

Новости
Все новости
Наука
12 марта
Звание почётного профессора РУДН присвоили заместителю президента РАН Талии Хабриевой

На расширенном заседании Ученого совета РУДН звание почетного профессора университета было присвоено Талии Ярулловне Хабриевой, выдающемуся российскому юристу и государственному деятелю.

Талия Хабриева — директор Института законодательства и сравнительного правоведения при Правительстве РФ, академик Российской академии наук, возглавляет Отделение общественных наук РАН. Она стала первой и единственной женщиной-вице-президентом Российской академии наук за 300-летнюю историю РАН.

Наука
12 марта
Против плоскоклеточного рака головы и шеи: учёная РУДН защитила диссертацию и стала кандидатом медицинских наук

Ассистент кафедры гистологии, цитологии и эмбриологии медицинского института РУДН, научный сотрудник НИИ молекулярной и клеточной медицины Энар Джуманиязова успешно защитила диссертацию и стала кандидатом медицинских наук сразу по двум специальностям: «Клеточная биология» и «Онкология, лучевая терапия».

Наука
6 марта
Увидеть освоение Луны и поехать в отдалённые уголки Арктики: женщины-учёные РУДН рассказали о своих мечтах

В преддверии 8 Марта мы решили рассказать о некоторых женщинах-ученых РУДН. Сотрудницы вуза поделились с нами, какими достижениями они больше всего гордятся, почему выбрали научную карьеру и о чем мечтают.