2003 Fiscal Year Annual Research Report
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15540368
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
阪上 雅昭 京都大学, 大学院・人間・環境学研究科, 助教授 (70202083)
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| Keywords | 重力多体系 / 長距離相互作用 / 準定常状態 / ポリトロープ / Tsallisエントロピー / N体シミュレーション |
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| Research Abstract |
これまでに申請者は,非加法的Tsallisエントロピーを用いて重力多体系の平衡状態の解析を行い,エントロピーの変分の極値から平衡状態を求め,圧力P,密度pに対する状態方程式がポリトロープ関係Pχp^<1+1/n,n=1/q-1+3/2に従うポリトロープ状態が存在することを示した.
ところで,重力多体系には,collision time t_cという粒子間の2体重力散乱による緩和の時間スケールが存在する.従って,上で求めたポリトロープ状態は,実際にはcollision time t_cで時間変化すると予想されていた.現在進行中の断熱壁に閉じこめたN体数値シミュレーションの結果では,系は,まずあるポリトロープ状態に向かって緩和し,その後はポリトロープ状態の系列を等温状態に向かって時間発展して行くことが示唆されている.
そこで今年度は,Tsallisエントロピーの極値で与えられるポリトロープ状態が重力多体系の準定常状態である,という理解を確立すること目的として研究を行った.具体的には,(1)より一般的な初期状態からの系統的な重力多体系のN体数値シミュレーションを実行し,ポリトロープ状態が準定常状態であることを確認下.さらに,まだ非常に特別な例しか得ていないが,ポリトロープ状態に漸近しない初期状態の系列を発見した.
(2)"比熱が負"という重力系の本質が具現されているcore-collapseという現象にも本研究の視点・手法を適用することを計画し,そのための数値的手法の準備を行った.ポリトロープ状態から始まるCollapseを解析するため,(1)一般化された変分原理によるFokker-Planck方程式の解法,(2)連星形成を取り扱えるN体計算のコード開発,を行った.
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Research Products
(4 results)
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[Publications] Y.Kurita, M.Sakagami: "Quasi-Normal Modes of D3-brane Black Holes"Phys.Rev.D. 67. 024003 (2003)
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[Publications] A.Taruya, M.Sakagami: "Gravothermal Catastrophe and Tsallis' Generalized Entropy of Self-Gravitating Systems III"Physica A. 322. 285-312 (2003)
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[Publications] A.Taruya, M.Sakagami: "Long-term Evolution of Stellar Self-Gravitating System away from the Thermal Equilibrium"Phys.Rev.Lett.. 90. 181101 (2003)
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[Publications] M.Sakagami, A.Taruya: "Self-gravitating Stellar Systems and Non-extensive Thermostatistics"Continuum Mechanics and Thermodynamics. 16. 279-292 (2004)
