Открытие 10 неизвестных фаз плазмы приблизило человечество к термоядерной энергии
Новый способ классификации намагниченной плазмы привел к открытию 10 ранее неизвестных топологических фаз плазмы.
Изучение этих фаз и, в частности, переходов между ними, поможет физикам преследовать белого кита энергии — термоядерного синтеза плазмы. Это потому, что переходы между ними поддерживают краевые моды или волны на пересечении поверхностей плазмы.
Открытие расширит возможности практического использования намагниченной плазмы.
«Эти открытия могут привести к возможным применениям экзотических возбуждений в космической и лабораторной плазме», — сказал физик Ичен Фу из Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL).
«Следующий шаг — изучить, как их можно использовать».
Недавние исследования начали рассматривать плазму топологически, то есть изучать формы волн внутри нее.
Однако топологические фазы в холодной намагниченной плазме и переходы между ними до конца не изучены. Это важно, потому что может помочь нам понять, как плазма взаимодействует сама с собой.
Фу и его коллега, физик Хун Цинь, стремились математически описать топологические фазы холодной плазмы в однородном магнитном поле. Они обнаружили 10 различных новых фаз, разделенных краевыми модами — границей между двумя топологически разными областями внутри плазмы. Численные исследования подтвердили выводы ученых.
«Открытие 10 фаз в плазме знаменует собой главное развитие физики плазмы», — сказал Цинь.
Исследование опубликовано в Nature Communications.
