RW Space

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.