曲面涡旋偶极自推进模型

该研究团队探究了可变负曲率表面上的涡旋偶极子现象,以任意喉道半径的悬链面作为具体研究对象。研究人员构建了包含相互间几何自作用项的有效动力学系统,证实所得哈密顿动力学使偶极子遵循悬链面测地线运动,这与Gustafsson(《非线性科学杂志》32卷62页,2022年)及Drivas、Glukhovskiy和Khesin(《国际数学研究通报》2024年14期10880-10894页)的最新成果相吻合。通过运用辛结构,该团队发现与方位角方向U(1)对称性相关的守恒动量映射J,并验证了哈密顿量和该动量在任意喉道半径下的守恒性。随后研究人员展示了悬链面上经典涡旋的直接散射与交换散射现象,并与手性配对产生的集体旋转运动(伴随方位角漂移)形成对比。最后,该工作建立了悬链面上的有限偶极子动力学系统,证明自推进项在偶极子尺寸的一阶项中显现。这为“有限偶极子沿垂直于偶极轴方向自推进、其速度受曲率调制”的直观论断在极小曲面上的实现提供了具体范例。

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提交arXiv: 2025-11-02 12:55

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