位相欠陥をもつ非線形系のエントロピー生成を用いた乱流の自己組織化に関する研究
| Project/Area Number |
12J01010
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Plasma science
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
川面 洋平 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2012 – 2013
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2013)
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| Budget Amount *help |
¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2012: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
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| Keywords | 対論プラズマ / 相対論的傾圧効 / 高強度レーザー実験 / 相対論的ヘリシティ / Relabeling対称性 / 渦構造 / 傾圧効果 / 熱的乱流駆動 / 相対論相対論傾圧効果 |
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| Research Abstract |
本年度は1. 高強度レーザー実験における相対論効果による磁場生成の数値計算と2. 相対論的ヘリシティの保存に関する理論計算を行なった. まず1. に関しては相対論的電子流体の数値計算コードを開発し, インドTata Institute of Fundamental Researchのレーザー実験パラメータを参考にして, 現在行われている高強度レーザー実験において相対論的磁場生成がどの程度効いているかを調べた. その結果, 現在のパラメータでは相対論効果による磁場生成は微弱であることがわかった. またプラズマの温度を10倍程度に増強することで, 相対論効果が大きく現れることを発見した. この研究結果は宇宙に存在する渦・磁場構造の起源を説明する理論として近年注目されている相対論的傾圧効果の実験検証に貢献するものである. 次に2. に関してまず, これまで知られている流体/プラズマにおけるヘリシティは相対論的な運動では保存しないことが知られていたが, ヘリシティの定義を拡張し, 相対論的運動でも保存するヘリシティを提案した. 次にこのヘリシティが非相対論におけるヘリシティと同様にNoetherの定理を用いて流体要素のラベリング対称性から導かれることを示した. さらに相対論的電磁流体力学においても, 保存するクロスヘリシティを新たに発見し, その保存がラベリング対称性から導出できることを示した. この研究結果はこれまで流体・プラズマにおける位相欠陥として知られていたヘリシティを相対論に拡張するものであり, 運動が相対論的であっても位相欠陥は維持されることを示している.
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| Strategy for Future Research Activity |
(抄録なし)
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Report
(2 results)
Research Products
(13 results)
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[Book] Beyond The Second Law2014
Author(s)
1. Roderick C. Dewar, Charles H. Lineweaver, 2. Robert K. Niven and Klaus Regenauer-Lieb James C. Reid, Sarah J. Brookes, Denis J. Evans and Debra J. Searles3. Roderick C. Dewar and Amos Maritan4. Guy T. Houlsby5. Vladimir D. Seleznev and Leonid M. Martyuahev6. Hisashi Ozawa and Shinya Shimokawa7. Robert K. Niven and Bernd R. Noack8. Axel Kleidon, Erwin Zehe, Uwe Ehret and Ulrike Scherer9. Corentin Herbert and Didier Paillard10. Robert Boschi, Valerio Lucarini and Salvatore Pascale11. Yneuke Fukumura and Hisashi Ozawa12. Thomas Christen and Frank Kassubek13. Ashwin Vaidya14. Iain Weaver, James G. Dyke and Kevin Oliver15. Zensho Yoshida and Yohei Kawazura16. Jingfeng Wang, Veronica Nieves and Rafael L. Bras17. Klaus Regenauer-Lieb, Ali Karrech, Hui Tong Chua, Thomas Poulet, Manolis Veveakis, Florian Wellmann, Jie Liu, Christoph Schrank, Oliver Gaede, MikeG. Trefry, Alison Ord, Bruce Hobbe, Guy Metcalfe and Daniel Leater18. Joseph J. Vallino, Christopher K. Algar, Nuria Fernandez Gonzalez and Julie A. Huber19. Andrej Dobovisek, Pasko Zuupanovic, Milan Brumen and Davar Juretic20. Leonid M. Martyushev21. Peter K. Haff22. Charles H. Lineweaver
Total Pages
434
Publisher
Springer
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