Tese
Variáveis dinâmicas não comutativas em magnetohidrodinâmica e método Faddeev-Jackiw aplicado à magnetohidrodinâmica relativística
Autor
Silva, Patrick Paolo
Institución
Resumen
Magnetohydrodynamics (MHD) describes the behavior of a charged fluid embedded in a magnetic field. Such systems, when electrical conductivity and frequency
of the external electromagnetic field belongs to a certain range of valeus, present
a particular wave behavior. This is manifested through the H. Alfvén’s waves [1].
It is noteworthy to mention that, for both fluido mechanics and Magnetohydrodynamics, when analyzed in a noncommutative space, they present paculiar
characteristics. In this work, an algebra of noncommutative velocities was built
for the MHD, where the noncommutative version of the Navier-Stokes equation
was obtained, the variation of mechanical energy was analized together with the
coupling between the vorticity and tha magnetic field, and studied the variation
of the circulation, where each of the terms were analyzed. We see that these, due
to the presence of the noncommutative parameter, can act as a source of vorticity.
To obtain the equations for the noncommutative MHD, a new Lagrangian was
introduced, which allowed the construction of a Hamiltonian for the MHD. This
Hamiltonian, together with the new noncommutative simplectic structure, gives
rise to a noncommutative dynamics for the MHD.
At the end, the symplectic method was applied to a relativistic ideal charged
fluid, composed by massive particles. For this system, the symplectic matrix was
constructed and the generalized parentheses were obtained. A Magnetohidrodinâmica (MHD) descreve o comportamento de um fluido carregado imerso em um campo magnético. Tais sistemas quando dentro de certos
valores para a condutividade elétrica do fluido, e frequência do campo eletromagnético externo, apresentam um caráter ondulatório particular, manifestado através
das ondas de H. Alfvén.
É notável mencionar que, tanto para a mecânica dos fluidos, quanto para a
Magnetohidrodinâmica, quando analisadas em espaços não-comutativos, apresentam características peculiares. Neste trabalho, foi construída uma álgebra de velocidades não-comutativas para a MHD, onde foi obtida a versão não-comutativa da
equação de Navier-Stokes, analisada a variação de energia mecânica juntamente
ao acoplamento entre a vorticidade e o campo magnético, e estudada a variação da
circulação, onde foram analisados cada um dos termos. Vemos que esses, devido à
presença do parâmetro não-comutativo, podem agir como fonte de vorticidade.
Para a obtenção das equações para a MHD não-comutativa, foi introduzida
uma nova Lagrangiana, a qual possibilitou a construção de uma Hamiltoniana para
a MHD, que juntamente à nova estrutura simplética não-comutativa, dá origem a
uma dinâmica não-comutativa para a MHD.
Ao final, é aplicado o método simplético a um fluido ideal relativístico composto
por partículas massivas. Para esse sistema, foi construída a matriz simplética e
obtidos os parênteses generalizados. CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior